Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 32: Oberfl
ächenreaktionen (II)

O 32.4: Vortrag

Donnerstag, 26. März 1998, 17:00–17:15, H37

Hochtemperatur–RTM–Untersuchungen der Reaktion von aktiviertem Methan und Gasgemisch (1%CH₄/H₂) mit Si(111) als Vorstufe der Diamantnukleation
— •F. Sch"afer, A.M. Bianco, and U. K"ohler — Experimentalphysik IV, AG OF, Ruhr-Universit"at Bochum, 44780 Bochum

Messungen zur Reaktion von aktiviertem Methan und aktiviertem Gasgemisch (1%CH₄/H₂) mit Si(111) wurden im Temperaturbereich zwischen 500^∘C und 850^∘C durchgef"uhrt. Die Aktivierung der Gase erfolgte entweder durch die Ionengetterpumpe oder durch ein Filament.
Der Einflu"s von Filamentmaterial (Re, W) und –temperatur (1900–2200 ^∘C) auf die atomare Struktur der Substratoberfl"ache wurde untersucht.
Bei der Verwendung von Methan (p<10⁻⁴mbar) konnten f"ur beide Methoden der Aktivierung keine qualitativen Unterschiede festgestellt werden. F"ur T<500^∘C findet keine Reaktion statt. Mit steigender Temperatur wird das Methan zun"achst an Dom"anengrenzen eingebaut. Ab T=600^∘C kommt es zur Nukleation amorpher SiC–Cluster (wachstumsratenabh"angige Konkurrenz zwischen inhomogener und homogener Nukleation). Ab T=800^∘C diffundiert der Kohlenstoff in das Substrat.
Ein Vergleich bei der Verwendung des Gasgemisches (p<10⁻²mbar, Aktivierung nur mit W–Filament) zeigt eine zus"atzlich Aufrauhung des Substrates. F"ur T<700^∘C erkennt man eine vollst"andige Dekoration der Stufenkanten und keine homogene Keimbildung. Die Clusterbildung setzt erst oberhalb von T=700^∘C ein.