Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 4: Struktur und Dynamik reiner Oberfl
ächen (I)

O 4.4: Vortrag

Montag, 22. März 1999, 12:00–12:15, S1

Analyse der Au induzierten Facetierung von Si(001) mit ortsaufgelöster Photoemission (LEEM und XPEEM) — •F.-J. Meyer zu Heringdorf¹, P. Zahl¹, R. Hild¹, Th. Schmidt², B. Ressel², S. Heun², E. Bauer³ und M. Horn-von Hoegen¹ — ¹Institut für Festkörperphysik, Appelstraße 2, 30167 Hannover — ²ELETTRA, Sincrotrone Trieste, Basovizza-Trieste, Italy — ³Arizona State University, Dept. of Physics & Astronomy, Tempe, USA

Die Facetierung 4^∘ fehlgeneigter Si(001) Flächen, die durch Adsorption von Gold bei Substrattemperaturen zwischen 800^∘C und 900^∘C entsteht, wurde elektronenmikroskopisch mit langsamen Elektronen (LEEM) sowie mit ortsaufgelöster Photoemission (XPEEM) studiert. Durch die Au-Adsorption ordnet sich die sehr regelmäßige Doppelstufenfoge der Ausgangsfläche in eine ”Hill-and valley” Struktur aus extrem langen (001) Terassen und (119) Facetten um. Die entstehenden Terassen und Facetten können aufgrund ihrer Größe (Breite 100…2000 nm) sowohl topographisch als auch spektroskopisch klar voneinander getrennt werden. Bei Beleuchtung mit 78eV Photonen und Verwendung des Au 5d_3/2 Peaks für die Abbildung kann die lokale Goldbedeckung während der Adsorption mittels XPS verfolgt werden. Zunächst steigt die Goldbedeckung auf der gesamten Fläche linear an, ohne daß sich die Stufenmorphologie ändert. Erst nach Erreichen einer (lokalen) kritischen Goldbedeckung bilden sich stabile Keime der (001)-Terassen, auf denen mit Micro-Spot-LEED eine ”5×3.2” Überstruktur beobachtet wird und die sich schlagartig entlang der Stufen des Substrates ausdehnen. Mit der Facetierung kommt es auch zu einer Phasenseparation bei der Goldbedeckung, die auf den Terassen wesentlich höher ist als auf den gestuften Bereichen.