Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 14: Adsorption an Oberfl
ächen (II)

O 14.7: Vortrag

Dienstag, 24. März 1998, 12:45–13:00, H36

Untersuchung der dissoziativen Adsorption von molekularem Wasserstoff auf gestuften Si(001)-Oberflächen mit Molekularstrahl und SHG — •M. Dürr, M. B. Raschke und U. Höfer — Max-Planck-Institut für Quantenoptik, D-85740 Garching

Es werden erste Ergebnisse eines neu aufgebauten Molekularstrahlexperiments zur Bestimmung von kleinen Haftkoeffizienten mit optischer Frequenzverdopplung (SHG) vorgestellt. Durch den hohen Teilchenfluß der Anlage und der Adsorbatsensitivität von SHG, die eine Bestimmung der Adsorbatbedeckung während der Gasexposition ermöglicht, wird eine Empfindlichkeit erreicht, die mit s₀ ≥ 10⁻⁸ um nahzu zwei Größenordnungen über der herkömmlicher Strahlexperimente liegt. Für die dissoziative Adsorption von molekularem Wasserstoff auf den Terrassen von gestuften Si(001)-Oberflächen wurde eine starke Energieabhängigkeit des Haftkoeffizienten gefunden, die auf einen aktivierten Prozeß für das Haften auf den Terrassen mit einer Barrierenhöhe größer 0.5 eV schließen läßt. Die Adsorption an den D_B-Stufenplätzen weist demgegenüber nur eine geringfügige Abhängigkeit von der Strahlenergie auf, die Aktivierungsbarriere ist kleiner als 0.1 eV. Winkelabhängige Messungen für die Adsorption an den Stufen zeigen eine stark asymmetrische Verteilung. Sie kann qualitativ anhand der Geometrie und der daraus folgenden Potentialverhältnisse erklärt werden. Aufgrund der erzielten Ergebnisse können verschiedene in der Literatur diskutierte Modellvorstellungen zur Reaktionsdynamik von H₂/Si widerlegt werden.