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O: Oberflächenphysik

O 33: Oxide und Isolatoren (II)

O 33.8: Talk

Thursday, March 30, 2000, 18:00–18:15, H44

XPS-Untersuchungen zur Reaktivität von Tantaldeponaten auf Al₂O₃/NiAl(110) — •B. Richter, J. Wilkes, H. Kuhlenbeck und H.-J. Freund — Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin

Metalldeponate auf Oxidoberflächen spielen eine wichtige Rolle in vielen technischen Prozessen. Um die Komplexität zu verringern, ist es erforderlich, Modellsysteme zu betrachten. Ein bekanntes Modellsubstrat ist ein dünner, wohlgeordneter Al₂O₃-Film auf NiAl(110). Wegen der geringen Dicke von ca. 5Å ist es möglich, Photoelektronenspektroskopie anzuwenden.
Wir haben Tantaldeponate mit einer effektiven Dicke zwischen 0.1ML und 1.5ML durch Verdampfen im UHV auf Al₂O₃ aufgebracht. Mittels XPS-Untersuchungen der Tantal 4f-Orbitale wurde die chemische Zusammensetzung nach dem Verdampfen und nach der Dosierung verschiedener Mengen Sauerstoff bestimmt.
Es zeigt sich, daß kleine Tantalmengen schon nach dem Verdampfen nicht mehr im metallischen Zustand vorliegen. Es erfolgt vielmehr partielle Reduktion des Aluminiumoxids durch das Tantal, was auch durch quantitative Auswertung der Al-XPS-Spektren gezeigt wird. Fortgesetzte Sauerstoffdosierung führt zu weiterer Oxidation. Bei höheren Tantalbedeckungen zeigt sich nach der Deponierung ebenfalls eine Tendenz zur Ausbildung von teilweise oxidierten Tantalkomponenten. Der metallische Anteil überwiegt hier jedoch. Durch Deponierung bei 90K kann die Reaktion mit dem Substrat praktisch vollständig unterdrückt werden.