Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 5: Adsorption auf Halbleiter-Oberflächen

O 5.2: Vortrag

Montag, 17. März 1997, 09:45–10:00, PC 4

Kinetik der dissoziativen Adsorption von Wasser auf Si(001), Si(113), Si(5 5 12) und Si(112) — •W. Ranke¹ und Y.R. Xing² — ¹Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, Faradayweg 4-6, D-14195 Berlin — ²Halbleiterinstitut der Academia Sinica, P.O.Box 912, Beijing 100083, V.R. China

UPS und SPA-LEED Messungen zeigen, daß die Adsorption von Wasser auf Si im Orientierungsbereich (001)-(115)-(113)-(5 5 12)-(112) dissoziativ (OH+H), schnell, strukturabhängig und nicht-destruktiv ist. Auf und nahe Si(001) werden sowohl die Dangling Bonds der Rekonstruktionsdimere wie auch der Kantenplätze gesättigt. Unterhalb T=300K ist der Haftkoeffizient S bis zur Sättigung bei 1/2 ML konstant. Das zeigt, daß die Kinetik durch einen mobilen Precursorzustand beherrscht wird. Für größere Fehlorientierungen (9-13^∘ im [110]-Azimuth) bricht die Stufenstruktur zusammen und die Kinetik ändert sich. Auf (115), (113), (5 5 12) und (112) werden sowohl kleinere Haftkoeffizienten wie auch niedrigere Sättigungsbelegungen beobachtet. Das zeigt, daß nicht alle Oberflächenplätze Wasser dissoziieren und binden können. Auch ist S nicht mehr unabhängig von der Bedeckung. Der Verlauf von S und die unterschiedlichen Sättigungsbedeckungen liefern Information für Strukturmodelle.