Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
Adsorbat-modifiziertes Wachstum ultradünner Seltenerdoxid ... - E-LIB
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
4.2 Charakterisierung <strong>ultradünner</strong> Ceroxid-Filme<br />
Silber bewirkt nach dem <strong>Wachstum</strong> von Ce 2 O 3 sogar eine noch stärkere Reifung<br />
der Grenzfläche und damit ein vermehrtes <strong>Wachstum</strong> von Silikat und Siliziumoxid<br />
als bei dem <strong>Wachstum</strong> von Ce 2 O 3 auf nicht passiviertem Si(111) bei identischem<br />
Sauerstoffhintergrunddruck. Die relative atomare Ordnung zwischen Silikat und Siliziumoxid<br />
unterscheidet sich für die beim <strong>Wachstum</strong> verwendeten Sauerstoffhintergrunddrücke<br />
von p O2 = 1 × 10 −7 mbar und p O2 = 5 × 10 −7 mbar. Für einen<br />
Sauerstoffhintergrunddruck von p O2 = 1 × 10 −7 mbar ist die Silikat-Spezies besser<br />
geordnet als die Siliziumoxid-Spezies, während ein Sauerstoffhintergrunddruck von<br />
p O2 = 5 × 10 −7 mbar zu einem entgegengesetzten Verhalten führt.<br />
Insgesamt verdeutlichen die spektroskopischen und strukturellen Untersuchungen<br />
zur Grenzfläche, dass selbst bei gleicher Substrattemperatur von 500 ℃ die chemische<br />
Zusammensetzung und strukturelle Beschaffenheit der Grenzfläche einem komplexen<br />
Zusammenspiel zwischen dem zur Passivierung verwendeten <strong>Adsorbat</strong> und<br />
dem Sauerstoffhintergrunddruck während des <strong>Wachstum</strong>s unterliegt.<br />
Vergleicht man nun die Kristallinität der ultradünnen Ce 2 O 3 -Filme für die Präparationsbedingungen<br />
(5), (5-Cl), (5-Ga) und (5-Ag) aus Abschnitt 4.2.3 mit der<br />
Beschaffenheit der Grenzfläche, so ist ein direkter Zusammenhang zwischen der chemischen<br />
Komposition und der Struktur der Grenzfläche mit der Kristallinität der<br />
Ce 2 O 3 -Filme gegeben. Je geringer der Anteil von Silikat- und Siliziumoxidspezies<br />
an der Grenzfläche und je größer deren atomare Ordnung ist, desto höher ist die<br />
Kristallinität der Ce 2 O 3 -Filme. Für die Präparationsbedingungen (1) und (1-Cl)<br />
ist dieser direkte Zusammenhang nicht zu beobachten.<br />
4.2.5 Verhalten der <strong>Adsorbat</strong>e während des <strong>Wachstum</strong>s<br />
Nachdem die Kristallinität der Ceroxid-Filme und die chemische und strukturelle<br />
Komposition der Grenzfläche in den vorherigen Abschnitten untersucht worden ist,<br />
soll in diesem Abschnitt das Verhalten der <strong>Adsorbat</strong>e während des <strong>Wachstum</strong>s näher<br />
beleuchtet werden.<br />
4.2.5.1 Verhalten des Chlors<br />
In den vorherigen Abschnitten konnte gezeigt werden, dass die Chlor-Passivierung<br />
bei einem Sauerstoffhintergrunddruck von p O2 = 5 × 10 −7 mbar und einer Substrattemperatur<br />
von 500 ℃ während der Deposition von Ceroxid auf Si(111) einen<br />
äußerst positiven Einfluss auf die Kristallinität der Ce 2 O 3 -Filme hat und eine drastische<br />
Reduzierung von Silikat- und Siliziumoxidspezies an der Grenzfläche herbeiführt.<br />
Um die Rolle des Chlors während des <strong>Wachstum</strong>sprozesses besser zu verstehen,<br />
zeigt Abb. 4.19 (a) Cl1s-Photoelektronen-XSW-Daten eines Chlor-passivierten<br />
Cl/Si(111)-(1 × 1) Substrats vor dem <strong>Wachstum</strong> von Ceroxid und Abb. 4.19 (b)<br />
ClK α -Fluoreszenz-XSW-Daten nach dem <strong>Wachstum</strong> von (4.9 ± 0.5) Trilagen Ce 2 O 3<br />
bei Präparationsbedingungen (1-Cl), (5-Cl) und (10-Cl). Die Photoelektronen-<br />
87