Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 36: Poster (II)

O 36.32: Poster

Donnerstag, 25. März 1999, 20:00–22:30, Zelt

Modifikation von Fluoridoberflächen durch Dosierung mit Sauerstoff und Wasser — •C. Barth und M. Reichling — Fachbereich Physik, FU Berlin, Arnimallee 14, 14195 Berlin

Die hochaufgelöste Abbildung mit dem Raster-Kraft-Mikroskop zeigt, daß die Struktur gespaltener Einkristalloberflächen von Fluoriden (CaF₂, BaF₂, SrF₂) stark von den Bedingungen während der Spaltung abhängen. Oberflächen, die im Ultra-Hochvakuum gespalten wurden, zeigen atomar glatte Terrassen. Auf Oberflächen, die durch Spaltung an Luft präpariert wurden, finden sich stabile Inseln mit einem Durchmesser von einigen bis einigen zehn Nanometern und einer Höhe von weniger als 0.3 nm. Da diese Strukturen selbst längeres Aufheizen auf eine Temperatur von 450 K ohne erkennbare Veränderungen überstehen, gehen wir davon aus, daß sie durch eine chemische Reaktion auf der Oberfläche entstehen.

Um den Prozeß der Oberflächenveränderung besser zu verstehen, dosierten wir vakuumgespaltene Kristalle mit verschiedenen Gasen. Bei der Dosierung mit Sauerstoff und Wasser zeigen sich erste Erscheinungen bei einer Dosierung von 102 L und dann eine progressive Entwicklung der lateralen Ausdehnung von Inseln, wobei auch hier eine Höhe von 0.3 nm nie überschritten wurde. Mit steigender Dosis verlangsamte sich der Prozeß zunehmend, und selbst bei einer Dosis von 106 L war die Oberfläche noch nicht vollständig bedeckt. Zur Erklärung der beobachteten Phänomene stellen wir ein Modell vor, bei dem Oberflächendefekte eine entscheidende Rolle für die Reaktion der Gasmoleküle mit der Oberfläche bilden.