Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 31: Halbleiteroberfl
ächen (II)

O 31.3: Vortrag

Donnerstag, 14. März 2002, 11:45–12:00, H45

Ab-initio Untersuchungen von H:SiC(001) Oberflächen        — •Peter Krüger, Fu-He Wang und Johannes Pollmann — Institiut für Festkörpertheorie, Universität Münster, Wilhelm-Klemm-Str.10, 48149 Münster

Die höheren Rekonstruktionen der SiC(001) Oberfläche werden durch Adsorption von Wasserstoff in solche mit kleinerer Oberflächeneinheitszelle überführt. Experimentell wurden u.a. die Übergänge c(4×2) → (2×1) → (1×1) und (3×2) → (3×1) beobachtet. Wir haben die strukturellen und elektronischen Eigenschaften wasserstoffbedeckter SiC(001) Oberflächen im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie untersucht. Dabei werden normerhaltende Pseudopotentiale zusammen mit einer Gaußorbital-Darstellung der Wellenfunktionen verwendet. Die optimierte Konfiguration von H:SiC(001)-(1×1) weist zwei H Atome pro Oberflächeneinheitszelle auf. Dabei ist ein H Atom on-top an ein Si Oberflächenatom gebunden während das zweite H Atom auf einem Brückenplatz zwischen zwei Si Atomen sitzt. Im Falle von H:SiC(001)-(2×1) bilden jeweils zwei benachbarte Si Oberflächenatome einen Si-Si Dimer aus, dessen Dangling Bonds durch H Atome abgesättigt werden. Die berechnete Dispersion der elektronischen Oberflächenzustände stimmt sehr gut mit neuesten ARUPS Daten [1] überein. Unter den zahlreichen untersuchten Strukturmodellen für H:SiC(001)-(3×1) weist eine Oberflächenkonfiguration, die aus Si-Monohydrid und Si-Dihydrid Einheiten besteht, die niedrigste Formationsenergie auf. Vergleich mit denen der H-Si(001) Oberfläche.

[1] S. Widstrand et al. , Surf. Sci. 479, 247 (2001)