Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 36: Poster (II)
O 36.31: Poster
Donnerstag, 25. März 1999, 20:00–22:30, Zelt
Bandlückenzustände und Oberflächenreaktionen auf CaF2 (111) — •M. Reichling, M. Huisinga und V. Puchin — Fachbereich Physik, FU Berlin, Arnimallee 14, 14195 Berlin
Kalziumdifluorid (111)-Oberflächen wurden durch Spaltung im Ultrahochvakuum und Aufwachsen epitaktischer Schichten auf einem Si(111)-Substrat erzeugt und mittels Ultraviolet-Photoelektronenspektroskopie (UPS bei 21.2 eV Photonenenergie) bezüglich ihrer elektronischen Struktur untersucht. Im Energiebereich der Bandlücke findet sich eine schwache Emission welche bis 8 eV oberhalb der Valenzbandkante reichen kann und auch beim Heizen im Ultra-Hochvakuum nicht verschwindet. Bei Oberflächen, die an Luft gespalten wurden, war die Emissionsintensität wesentlich stärker, und in winkelaufgelösten Messungen erwies sich die Valenzbandemission luftgespaltener Oberflächen als strukturlos, während bei vakuumgespaltenen Oberflächen Strukturen erschienen. Wir schließen daraus, daß die luftgespaltene Oberfläche durch Reaktionen mit bestandteilen der Luft reagiert. Nach Dosierung vakuumgespaltener Oberflächen mit verschiedenen Gasen zeigten sich für Sauerstoff und Wasser ähnliche Erscheinungen wie bei luftgespaltenen Oberflächen. Nach längerer Bestrahlung der Oberfläche mit UV-Photonen erschienen im Bandlückenbereich ausgeprägte Peaks, die wir Kalziumoxid und Kalziumhydroxid zuordnen, das durch strahlungsinduzierte Metallisierung entsteht. Diese Interpretation wird gestützt durch Berechnungen der Zustandsdichte für Oxid und Hydroxid auf der CaF2(111)-Oberfläche, die mittels einer ab-initio Hartree-Fock-Rechnung durchgeführt wurden.