Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB

4 Strukturelle und chemische Zusammensetzung von Seltenerdoxid-Filmen
auf Si(111)
adatoms
1 st layer
2 nd layer
3 rd layer
4 th layer
dimer
rest atom
corner hole
[112]
unfaulted
faulted
[111]
[110]
Abb. 4.1 Schematische Aufsicht auf die Si(111)-(7 × 7) (aus [103])
4.1.1 Si(111)-(7 × 7)
Unterhalb von 1100 K bildet die Si(111)-Oberfläche eine (7 × 7)-Rekonstruktion
aus [115], die durch das von Takayanagi et al. [116] vorgeschlagene DAS-Modell
(Dimer-Adatom-Stapelfehler) erklärt wird. Eine schematische Darstellung der Einheitszelle
der (7 × 7)-Rekonstruktion ist in Abb. 4.1 gezeigt und besteht aus zwei
Hälften, wobei die eine Hälfte einen Stapelfehler (faulted half ) in der obersten Lage
aufweist. Begrenzt sind die Hälften durch Dimer-Ketten, die die Anzahl der freien
Bindungen (dangling bonds) reduzieren. Ein weiterer Abbau der freien Bindungen
findet durch die Adatome statt, die eine lokale (2 × 2)-Überstruktur ausbilden. Insgesamt
minimiert die (7 × 7)-Rekonstruktion der Si(111)-Oberfläche die Anzahl der
freien Bindungen von ursprünglich 49 (unrekonstruierte Si(1 × 1)-Oberfläche) auf
19, die sich auf die 12 Adatome, die 6 Restatome und das sogenannte corner hole
aufteilen.
4.1.2 Adsorbate auf Si(111): Chlor, Silber und Gallium
4.1.2.1 Cl/Si(111)-(1 × 1)
Die folgenden Ausführungen zur Chlor-passivierten Si(111)-Oberfläche lehnen sich
an den sehr ausführlichen Darstellungen in [93, 129, 130] an. Eine Deposition von
molekularem Chlor auf der Si(111)-(7×7)-Oberfläche bei Raumtemperatur führt zunächst
zur Absättigung der freien Bindungen durch Chlor-Terminierung. Bei zusätzlichem
Angebot von Cl 2 bis zu einer Sättigungsbedeckung von ca. 1,4±0,1 ML Si(111) ∗ ,
∗ 1 ML Si(111) entspricht einer Bedeckung von 7,83 × 10 14 cm −2 .
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