Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

6. Reinigung von GaN-Oberflächen
6.2. Emissionslinien-Formanalyse
Um eine quantitative Aussage über den Reinigungserfolg treffen zu können, mussten alle
gemessenen Emissionslinien nach dem in Abschnitt 2.7.2 beschriebenen Verfahren angefittet
werden und bezüglich der auf die atomic sensitivity factors normierten relativen
Intensitäten analysiert werden. Im Folgenden werden die im Rahmen der Reinigungsuntersuchung
angefitteten Emissionslinien vorgestellt.
Die Ga3d-Emissionslinie
Aufgrund von Überlagerungen der N1s- und C1s-Emissionslinien mit Augerlinien musste
die Ga3d-Emissionslinie sowohl mit der Mg-Anode (für Stöchiometriemessungen)
als auch mit der Al-Anode (als Referenz für Kontaminationen) gemessen werden. Eine
genauere Beschreibung der Überlagerung ist in Referenz [26] gegeben.
In Abb. 6.2.1 ist das detaillierte Spektrum der Ga3d-Emissionslinie einer Probe vor
Reinigungsbeginn dargestellt. Das Spektrum wird durch ein Signal (blau) bei 20,5 eV
dominiert, welches als Beitrag aus dem GaN-Volumenmaterial interpretiert wird. Ein
Vergleich mit Literaturwerten, die im Bereich zwischen 19,5 eV und 19,9 eV beobachtet
werden [36, 125], zeigt eine Verschiebung um ca. +1 eV zu höheren Bindungsenergien.
Diese Verschiebung kann im Rahmen des Reinigungsprozesses kompensiert werden. Widstrand
et al. [124] beobachteten ähnliche Bindungsenergieverschiebungen über den Reinigungsprozess
und erklärten diese mit einer Bandverbiegung des GaN. Zusätzlich können
diese Verschiebungen aber auch durch Aufladungseffekte der Probe verursacht werden.
Darüber hinaus kann noch ein weiteres Signal (rot), das in Bezug zu dem Signal des Volumenmaterials
um -1,2 eV verschoben ist, beobachtet werden. Dieses Signal resultiert
aus metallischem Gallium auf der Oberfläche [36,123]. Das dritte Signal (grün) liegt bezogen
auf die GaN-Volumenspezies um +1 eV zu höheren Bindungsenergien verschoben
und wird oxidischen Galliumverbindungen zugeordnet. Dass dieses Signal oxidischen Ursprungs
ist, wird durch diverse Veröffentlichungen gestützt. Li et al. [126] beobachteten
ein Signal mit derselben chemischen Verschiebung und ordneten es einer Ga-O- und/oder
einer Ga-OH-Spezies zu. Maffeis et al. [123] vermuteten unter diesem Signal eine chemisorbierte
Sauerstoffspezies. Im „Handbook of XPS“ [36] wird das Signal mit dieser chemischen
Verschiebung stöchiometrischem Ga2O3 zugeordnet. Des Weiteren kann noch
ein breites Signal (gelb) beobachtet werden, welches der N2s-Emissionslinie zugeordnet
wird. Die Literaturwerte weisen einen Abstand von -2,6 eV [125] und -4,1 eV [117] zum
Signal des GaN-Volumenmaterials auf und zeigen somit eine gute Übereinstimmung mit
dem hier gefundenen Abstand.
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