Regensburg 2000 – scientific programme
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O: Oberflächenphysik
O 39: Adsorption an Oberflächen (V)
O 39.12: Talk
Friday, March 31, 2000, 14:00–14:15, H44
STM Untersuchung zur dissoziativen Adsorption von H2 auf gestuften Si(001)-Oberflächen — •M. Dürr1, Z. Hu1, A. Biedermann1, T. F. Heinz1 und U. Höfer2 — 1Department of Physics, Columbia University, New York, USA — 2Fachbereich Physik, Philipps-Universität Marburg, D-35032 Marburg
Während auf glatten Si(001)-Oberflächen die dissoziative Adsorption von molekularem Wasserstoff durch sehr kleine Haftkoeffizienten und eine große Adsorptionsbarriere gekennzeichnet ist, zeigt die stark erhöhte Reaktivität auf gestuften Oberflächen nur eine geringe Abhängigkeit von der kinetischen Energie der Wasserstoffmoleküle [1]. Mit Hilfe von STM-Untersuchungen konnte nun eindeutig nachgewiesen werden, dass die Wasserstoffmoleküle dabei, wie vorgeschlagen, über zwei Stufenatomen der rekonstruierten DB-Stufen dissoziieren [2]. Bei Raumtemperatur wird nur einer von zwei möglichen direkten Reaktionspfaden beobachtet. Eine durch Nächste-Nachbar-Wechselwirkung erhöhte Reaktivität führt dabei zur Ausbildung von eindimensionalen Wasserstoffclustern entlang der Stufenkante. Bei höheren Oberflächentemperaturen wird auch der zweite Reaktionspfad beobachtbar. Die Ergebnisse können unter Einbeziehung des Gitterfreiheitsgrades in die Reaktionskoordinate erklärt werden. Implikationen auf die Adsorption auf glatten Oberflächen werden diskutiert.
[1] M. Dürr, M. B. Raschke, und U. Höfer, J. Chem. Phys., 111, 15.. Dez. 1999, im Druck.
[2] P. Kratzer, E. Pehlke, M. Scheffler, M. B. Raschke, und U. Höfer, Phys. Rev. Lett. 81, 5596 (1998).