Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 32: Epitaxie und Wachstum II
O 32.6: Vortrag
Donnerstag, 27. März 2003, 16:15–16:30, FOE/ANOR
Wachstum von Kohlenstoffschichten auf HOPG — •Artur Böttcher, Ralf Wellmann und Manfred Kappes — Institut für Physikalische Chemie, Universität Karlsruhe, Fritz-Haber-Weg 4, 76131 Karlsruhe, Deutschland
Wechselwirkung der Methylradikale mit einer HOPG-Oberfläche kann zur Bildung lateraler Kohlenstoffstrukturen auf der Basalfläche führen. Die Kohlenstoffabscheidung wurde am Beispiel von drei unterschiedlich strukturierten Oberflächen mittels STM und XPS untersucht. Methylradikale (CH3) wurden durch thermische Dissoziation von Azomethan (N2(CH3)2) erzeugt. Bei Graphittemperaturen höher als 850∘C steigt die integrale Wahrscheinlichkeit für Abscheidung eines Kohlenstoffatoms von <10−8 bei der nicht strukturierten Oberfläche (natürliche Defekte) bis zu 10−6 bei der Oberfläche, die stark mit hexagonalen Löcher dekoriert wurde. Die monoatomaren 2D Graphenschichten bilden sich um hexagonale Löcher. Sie weisen dicht gepackte hexagonale atomare Struktur auf. Das Wachstum setzt sich fort in der Form von 3D Terrassen, die schon vor dem Abschluss der ersten Graphenschicht erscheinen. Die Wachstumsrate der 2D Strukturen erreicht 230 Å2/s beim CH3 Fluss von 3x1017 1/cm2s. Das vorgeschlagene Wachstumsmodell basiert auf der Wechselwirkung der CH3Radikale mit der -C-H Terminierung des Schichtrandes. Die Rolle des Wasserstoffs in diesem Modell ist durch zusätzliche experimentelle Befunde untermauert.