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

4 Strukturelle und chemische Zusammensetzung von Seltenerdoxid-Filmen
auf Si(111)
nung zu tragen. Ebenfalls wurden für (1-Cl) insgesamt höhere Gaußbreiten wegen
der verwendeten Passenergie von 50 eV angesetzt.
Pagliuca et al. [151] ordnen in ihrer Veröffentlichung von 2013 die CeO x -Spezies
einem Cersilikat zu. Da die in der vorliegenden Arbeit erzielten Erkenntnisse zum
Wachstum von Ceroxid auf Si(111) eindeutig eine kristalline Ce 2 O 3 -Phase belegen,
kann diese Zuordnung nicht bestätigt werden und die CeO x -Spezies wird im Folgenden
weiterhin einer kristallinen Ce 2 O 3 -Phase zugeordnet.
Tab. 4.3 listet die auf die Gesamtintensität des O1s-Spektrums normierten integralen
Intensitäten der einzelnen Spezies auf. Es fällt sofort auf, dass die Chlor-Passivierung
zu den geringsten Anteilen der Silikat- und Siliziumoxidspezies am Gesamtspektrum
führt. Für die Passivierung mit Hilfe von Gallium ist kein Unterschied zum nicht
passivierten Wachstum von Ce 2 O 3 auf Si(111) im Rahmen des Fehlers von ungefähr
2 % in der Zusammensetzung der O1s-XPS-Spektren festzustellen. Da das O1s-
Spektrum für die Silber-Passivierung (5-Ag) bei 2,6 keV im Gegensatz zu 3,35 keV
gemessen wurde, ist die verringerte kinetische Energie der O1s-Photoelektronen und
damit die verringerte Ausdringtiefe zu berücksichtigen. Obwohl die Anteile der unterschiedlichen
Spezies am O1s-Spektrum lediglich um maximal 3 % von denen des
nicht passivierten Wachstums (5) abweichen, sind die Spezies an der Grenzfläche
SiO x und Si-O-Ce aufgrund der verringerten Ausdringtiefe unterschätzt. Aus diesem
Grund kann zusammen mit der Si1s-Analyse davon auszugegangen werden,
dass die Adsorption von Silber vor dem Wachstum von Ce 2 O 3 (5-Ag) die Reifung
der Grenzfläche unter Bildung von Silikat- und Siliziumoxid-Spezies stärker fördert
als das Wachstum von Ce 2 O 3 auf nicht passiviertem Si(111) (5).
Insgesamt kann anhand der gewonnenen spektroskopischen Informationen aus den
Si1s- und O1s-XPS-Spektren festgehalten werden, dass allein die Adsorption von
Chlor (Präparationsbedingungen (1-Cl) und (5-Cl)) vor dem Wachstum von Ce 2 O 3
zu einer drastischen Reduktion von Silikat- und Siliziumoxid-Spezies an der Grenzfläche
zu Si(111) führt. Die Passivierung mit Hilfe der Adsorption von Gallium
Präparationsbedingung SiO x Si-O-Ce CeO x
(1) 0,27 0,43 0,31
(1-Cl) 0,20 0,31 0,49
(5) 0,19 0,57 0,24
(5-Cl) 0,16 0,35 0,49
(5-Ga) 0,19 0,55 0,26
(5-Ag) 0,21 0,58 0,21
Tabelle 4.3 Normierte integrale Intensitäten der Spezies SiO x , Si-O-Ce und CeO x
der O1s-XPS-Spektren aus Abb. 4.17
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