Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

3. Materialsysteme
3.1.1. Passivierte Si(111)-Oberflächen
Eine weitere Möglichkeit die Anzahl der DB zu reduzieren, stellt das Passivieren durch
Fremdatome dar. In dieser Arbeit wurden zwei verschiedene Metalle (Silber, Bismut) zur
Passivierung der Si(111)-Oberfläche verwendet. Im Folgenden wird auf die Entstehung
sowie die Struktur der passivierten Oberflächen näher eingegangen.
Silber-terminierte Si(111)-Oberfläche
Das Wachstum von Silber auf der Si(111)-Oberfläche wurde in den letzten 30 Jahren
intensiv untersucht und wird als Modellsystem für Metall-Halbleiter-Grenzflächen bezeichnet
[42,43]. Ein Grund hierfür liegt in der geringfügigen Reaktion und Vermischung
der beiden Stoffe miteinander.
Durch die Adsorption von Silber auf Si(111) bilden sich verschiedene Rekonstruktionen
aus, abhängig von der Temperatur der zu passivierenden Si(111)-Oberfläche und der
Bedeckung. Ein Überblick über die verschiedenen Rekonstruktionen ist im Phasendiagramm
in Abbildung 3.1.4 dargestellt. Diesem Diagramm lässt sich entnehmen, dass die
am häufigsten anzutreffende Phase die ( √ 3× √ 3)-Rekonstruktion ist (gelber Bereich),
welche in einem Temperaturbereich von etwa 300 ◦ C bis 500 ◦ C ausgebildet wird. Unterhalb
dieser Temperaturen wächst das Silber in Inseln auf der Oberfläche [42]. Eine
Umwandlung der ( √ 3× √ 3)-Rekonstruktion in eine (3×1)-Rekonstruktion kann bei Temperaturen
über 550 ◦ C beobachtet werden. Bei Temperaturen über 650 ◦ C entwickelt sich
wiederum eine (5×2)-Rekonstruktion. Über 650 ◦ C beginnt das Silber wieder zu desorbieren
und, die Oberfläche zeigt die (7×7)-Rekonstruktion der Si(111)-Oberfläche [42].
Temperatur (°C)
800
700
600
500
400
300
5x2 + 7x7
7x7 + Ag Inseln
7x7
3x1 + 7x7
√3x√3 + 7x7 √3x√3
Ag Inseln
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Bedeckung (ML)
Abb. 3.1.4: Phasendiagramm für Silber bei verschiedenen Temperaturen und Bedeckungen (nach [42]).
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