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O: Oberflächenphysik
O 33: Epitaxie und Wachstum (II)
O 33.2: Vortrag
Donnerstag, 14. März 2002, 15:45–16:00, H44
Wachstum und Oxidation einer Ni3Al Oberflächenlegierung auf Ni(100) — •Arno Wehner, Yanka Jeliazova und René Franchy — Institut für Schichten und Grenzflächen (ISG 3), Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
Das Wachstum eines dünnen Ni3Al-Films auf Ni(100) wurde mittels Auger Elektronenspektroskopie (AES), Beugung niederenergetischer Elektronen (LEED) und hochauflösender Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS) untersucht. Dazu wurde eine ca. 16 Å dicke Schicht von Al und Ni aus einer Ni-Al Verbindung bei 300 K auf Ni(100) deponiert. Die Schicht wurde getempert, wobei man ab 900 K im LEED-Bild eine c(2x2)-Struktur in bezug zur Ni(100)-Oberfläche beobachtet. Die Gitterkonstante beträgt 3.52 Å und läßt sich durch die Bildung einer dünnen Schicht von Ni3Al erklären. Diese wächst mit der (100)-Fläche parallel zur Ni(100)-Oberfläche auf. Die Gitterfehlpassung beträgt in beide Richtungen +1,26%. Bei Tempern oberhalb 1200 K zerfällt die Ni3Al Legierung und Aluminium diffundiert in das Volumen des Nickelkristalls.
Die auf Ni(100) gewachsene Ni3Al(100)-Schicht wurde bei 300 K bis zur Sättigung oxidiert. Nach Oxidation beobachtet man im niederenergetischen Bereich (10-120 eV) der AES-Spektren einen Shift des Al0-Übergangs auf die Al3+-Übergänge, wobei die Ni-Übergänge unverändert bleiben. Dies zeigt, daß nur die Al-Atome an dem Oxidationsprozeß beteiligt sind. In den EEL-Spektren beobachtet man die charakteristischen Fuchs-Kliewer Phononen von Al2O3. Im LEED-Bild beobachtet man ab 900 K zwei aufeinander senkrechte Domänen mit hexagonaler Struktur, deren Gitterkonstante 2.87 Å beträgt.