Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 32: Adsorption an Oberfl
ächen (VI)
O 32.5: Vortrag
Donnerstag, 25. März 1999, 17:15–17:30, S10
Adsorption von Fe(CO)5 auf Si(111)7x7 - Flächen, untersucht mit zeitabhängiger HREELS — •S. Mühlbauer und H. Froitzheim — Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Universität Erlangen- Nürnberg, Egerlandstr. 3, D-91058 Erlangen
Obwohl MOCVD mit Fe (CO)5 auf Siliziumsubstraten seit langem als eines der wichtigsten Verfahren zur Herstellung von Eisensilizidschichten bekannt ist, sind die Grundlagen zu diesem Prozeß, insbesondere die Adsorptionseigenschaften von Fe(CO)5 auf Silizium, noch weitgehend unbekannt. TREELS–Messungen, bei denen das Fe(CO)5 mittels Hochdruckdüsenstrahl dosiert wird, dessen Intensität einem Adsorbatdruck >10–7 mbar entspricht, zeigen zwischen 100 K und 300 K eine starke Temperatur– und Beckungsabhängigkeit. Die Adsorption bei 100 K ist durch das gleichzeitige Anwachsen dreier dominanter, scharfer Verlustmaxima bei 55, 77 und 252 meV sowie Kombinationsverlusten bei 132=55+77meV,154=2*77meV, 307=252+55meV und 329=252+77meV charakterisiert. Durch Vergleich mit Gasphasendaten können die Verluste einer Fe-CO Streckschwingung (55 meV), einem CO- Scherenmode (77 meV) und einer CO- Streckschwingung (252 meV) zugeordnet werden. Die relativen Verlustintensitäten steigen bis zu einer Dosis von etwa 150 L. Danach beobachten wir einen plötzlichen Abfall der gesamten Verlustintensität um einen Faktor 10–20 und eine Reduktion der elastischen FWHM von 18 meV auf etwa 5 meV. Wir interpretieren diesen Effekt derzeit als adsorbatinduzierte Phasenumwandlung. Danach ist das System stabil. Bei Erwärmen auf 300 K bleiben die Intensitäten konstant, allerdings vergrößert sich die FWHM wieder auf etwa 18 meV. Innerhalb des betrachteten Temperaturbereichs finden wir keinerlei Hinweise auf eine Dissoziation der bei Stickstoff adsorbierten Spezies.