Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 4: Oxide und Isolatoren / Phasenüberg
änge

O 4.5: Vortrag

Montag, 23. März 1998, 12:15–12:30, H37

Präparation von dünnen Galliumoxinitridschichten auf
CoGa(001) durch Adsorption von NO — •G. Schmitz, M. Eumann, D. Stapel und R. Franchy — IGV-Forschungszentrum Jülich GmbH, D-52425 Jülich

Neben dünnen, wohlgeordneten β-Ga₂O₃- [1] und GaN- [2] Schichten kann auf CoGa(001) eine Mischform hergestellt werden (im folgenden als Galliumoxinitrid (GaON) bezeichnet), die sowohl Sauerstoff als auch Stickstoff enthält. Die Präparation erfolgte durch Adsorption von NO in einem Temperaturbereich von 300 - 825 K und wurde mit EELS, STM, LEED und AES verfolgt. Die NO-Adsorption bei 300 K führt zur Bildung einer amorphen GaON-Phase. Hierbei konnten die elementaren Schritte des Wachstums, d. h. die Adsorption, Dissoziation mit Bildung von N- und O-Adatomen, sowie die Nukleation der GaON-Schicht mit dem STM atomar abgebildet werden. Durch Anlassen auf 825 K ist es möglich, eine dünne, wohlgeordnete GaON-Schicht auf CoGa(001) zu präparieren. Unter Berücksichtigung der AES-Empfindlichkeiten beträgt das O- zu N-Verhältnis O/N≈2/1. Im LEED-Experiment wird eine 2×1-Struktur in zwei zueinander senkrechten Domänen beobachtet. EEL-Spektren zeigen vier intensive Fuchs-Kliewer-Moden bei 250, 455, 695 und 775 cm⁻¹. Die Bandlücke wurde zu 4,1±0,2 eV bestimmt und liegt damit zwischen den Werten für β-Ga₂O₃ (4,4 eV) und GaN (3,5 eV) auf CoGa(001).

[1] G. Schmitz, P. Gassmann, R. Franchy, J. Appl. Phys., im Druck

[2] P. Gassmann, G. Schmitz, R. Franchy, Surf. Sci. 380, L459 (1997)