Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 5: Grenz- und Oberfl
ächen I
HL 5.5: Vortrag
Montag, 22. März 1999, 11:30–11:45, H4
C2H4 Adsorption auf Ge(100)-(2x1): Ausbildung einer 1D Bandstruktur — •A. Fink und W. Widdra — Physik-Department E 20, Technische Universität München, D-85747 Garching
Auf Ge(100)-(2x1) führt Adsorption von Ethylen bei 100 K zur Sättigung der Monolage mit anschließendem Wachstum einer Bilage, die bei etwa 135 K desorbiert. Adsorption bei 170 K führt jedoch zu einer höheren Bedeckung in der Monolage, die als ein Molekül pro Einheitszelle interpretiert wird.
Mit winkelaufgelöster Photoemission unter Verwendung von Synchrotronstrahlung und eindomänigen (4o in [110]-Richtung fehlgeschnittenen) Ge(100)-(2x1) Oberflächen konnte die Symmetrie des Adsorbatkomplexes im Niederbedeckungsbereich zu C2V bestimmt werden, während sie zu C2 für die volle Monolage reduziert wird. C2H4 geht dabei eine di-σ-Bindung zu den beiden ’dangling bonds’ des Ge-Ge Dimers ein. Im Vergleich zu C2H4/Si(100)-(2x1) [1] zeigt sich eine deutliche differenzielle Verschiebung der 1b2u und 1b3g Orbitale, der symmetrischen bzw. antisymmetrischen Linearkombination der beiden Ge-C σ-Bindungen. Dies erklärt die im Vergleich zum Silizium um 230 K niedrigere Desorptionstemperatur. Die Ausbildung einer 1D Bandstruktur zweier Molekülorbitale entlang der Dimerreihe wird ähnlich wie für C2H4/Si(100)-(2x1) [1] für die Monolage beobachtet. Die damit verbundene Paulirepulsion ist die Ursache der reduzierten Symmetrie in der vollen Monolage und des Auftretens einer Adsorptionsbarriere, die die Sättigung der vollen Monolage bei tiefen Temperaturen verhindert.
[1] W. Widdra et al., Phys. Rev. Lett. 80 (1998) 4269.