Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 14: Adsorption an Oberfl
ächen (II)
O 14.8: Vortrag
Dienstag, 24. März 1998, 13:00–13:15, H36
Bestimmung der Adsorptionswärme von Wasserstoff auf Si(111) — •M. B. Raschke and U. H"ofer — Max-Planck-Institut f"ur Quantenoptik, D-85740 Garching
Die Bindungsenergie von Wasserstoff auf Silizium ist trotz ihrer Bedeutung f"ur die Beschreibung zahlreicher Elementarprozesse auf Silziumoberfl"achen bisher nicht genau bekannt. Wir stellen Experimente an einer Si(111)-Oberfl"ache vor, die sich in einer heizbaren UHV-Quarzapparatur im thermodynamischen Gleichgewicht mit dem umgebenden molekularen Wasserstoff befindet. Bei Temperaturen oberhalb von 800 K und Gasdr"ucken "uber 10−3 mbar findet auf der Oberfl"ache st"andig dissoziative Adsorption und rekombinative Desorption statt. Die Messung der sich einstellenden Gleichgewichtsbedeckung der Oberfl"ache mit atomarem Wasserstoff erfolgt mittels optischer Frequenzverdopplung (SHG) als Funktion des Wasserstoffdrucks und der Temperatur. Aus den Adsorptionsisothermen ergibt sich die Adsorptionswärme mit der Clausius-Clapeyronschen Gleichung f"ur verschiedene Bedeckungen. Im untersuchten Bedeckungsbereich von θ = 0.05 ML bis θ = 0.3 ML nimmt sie von 2.9 eV auf 3.1 eV zu. Die Si–H-Bindung von H/Si(111) ist damit deutlich schw"acher als die von Silan (3.9 eV). Die gefundenen Bindungsenergien sind mit der fr"uher von uns bestimmten Adsorptionsbarriere von 0.9 eV f"ur das phononen-assistierte Haften von H2/Si(111) kompatibel [1].
[1] P. Bratu und U. H"ofer, Phys. Rev. Lett. 74, 1625 (1995)