Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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CP: Chemische Physik

CP 12: Symposium: Benetzung und dünne Filme

CP 12.5: Vortrag

Dienstag, 23. März 1999, 17:45–18:00, Phy

Metall-Oxidkeramik Grenzflächen: Charakterisierung der Morphologie dünner Cu-Filme auf TiO₂(110) — •M. Wagner¹, O. Kienzle¹, D. A. Bonnell² und M. Rühle¹ — ¹Max-Planck-Institut für Metallforschung, Seestraße 92, 70174 Stuttgart — ²University of Pennsylvania, Philadelphia, USA

Die hier vorgestellten vergleichenden Untersuchungen zwischen der stöchiometrischen und einer reduzierten TiO₂(110)-Oberfläche (OF) dienten dazu, die beginnende Reduktion von TiO₂ auf atomarer Ebene zu beleuchten. Die geometrische Struktur der stöchiometrischen OF stimmt mit einem Reihenmodell [1] überein. Da elektronische und topographische Effekte einander im RTM-Bild überlagern, erfolgt die Diskussion des zugrundeliegenden RTM Bildkontrasts anhand eines Vergleiches mit Rechnungen zur Ladungsdichte der unbesetzten Zustände im Leitungsband. Die reduzierte TiO₂(110)-OF entspricht, entgegen der Erwartung, keiner (1xn)-Rekonstruktion. Diese Struktur ist nur durch eine geordnete Sauerstoffleerstellenbildung innerhalb der Brückensauerstoffreihen erklärbar, was anhand eines Modells diskutiert wird. Eine kombinierte Studie (RTM, TEM) zum Wachstum von Cu auf TiO₂ zeigt, daß keine vollständige Benetzung der Oberfläche sondern Volmer-Weber-Wachstum vorliegt: Isolierte, facettierte Cluster bedecken die TiO₂(110)-OF. Die Orientierungsbeziehung zwischen dem Cu-Film und dem Substrat lautet:   Cu {110} ∥ TiO₂(110),    Cu⟨ 001 ⟩ ∥ TiO₂[110].

[1] V.E. Henrich, R.L. Kurtz, Phys. Rev. B 23, 6280 (1981)