Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 23: Epitaxie und Wachstum (III)

O 23.16: Vortrag

Mittwoch, 24. März 1999, 18:15–18:30, S2

Änderung der Form von Nanoteilchen während des Wachstums auf nichtleitenden Oberflächen — •T. Wenzel, F. Stietz und F. Träger — Fachbereich Physik, Universität Kassel, Heinrich-Plett-Str. 40, 34132 Kassel

Das Wachstum kleiner Partikel auf nichtleitenden Substraten ist bisher nur unzureichend untersucht, da die üblicherweise zur Charakterisierung verwendeten Untersuchungsmethoden meist leitfähige Substrate erfordern. In diesem Vortrag werden Experimente vorgestellt, in denen im UHV einzelne Stadien des Wachstums von Ag-Partikeln auf Quarz mit Hilfe von Rasterkraftmikroskopie (RKM) und optischer Extinktionsspektroskopie untersucht wurden.

Durch einen thermischen Ag-Strahl wurden auf einem Quarz-Kristall Atome deponiert, die zu Partikeln mit Radien zwischen 0.4 und 5 nm nukleierten. Eine Bestimmung der Form der Teilchen durch RKM-
Messungen ist aufgrund der endlichen Ausdehnung der RKM-Spitze sehr ungenau und wurde deshalb mittels Extinktionsspektroskopie realisiert. Die Spektren werden durch die Anregung von Plasmonen dominiert, deren Resonanzfrequenzen stark formabhängig sind. Ein Vergleich der gemessenen mit theoretischen Extinktionsspektren erlaubt daher eine Bestimmung der mittleren Teilchenformen, die durch Rotations-Ellipsoide variierender Achsverhältnisse angenähert werden.

Die Kombination der beiden Verfahren ermöglicht es, die Entwicklung der Form von Nanoteilchen während ihres Wachstums zu verfolgen. Während sehr kleine Teilchen nahezu sphärisch sind, werden sie mit zunehmender Größe flacher. Eine wichtige Folge ist, daß eine durch den statistischen Wachstumsprozeß unvermeidliche Größenverteilung von Teilchen-Ensembles immer auch durch eine Formverteilung begleitet wird.