Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 36: Poster (II)

O 36.40: Poster

Donnerstag, 25. März 1999, 20:00–22:30, Zelt

STM-Untersuchungen des diffusionskontrollierten Zerfalls von Loch- und Inselstrukturen auf Si(111)7 × 7 — •Alexander Kraus, Stefan Hildebrandt, Ralf Kulla und Henning Neddermeyer — Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Fachbereich Physik, 06099 Halle

Das Ausheilverhalten von im Rastertunnelmikroskop (STM) erzeugten isolierten loch- und inselartigen Nanostrukturen auf der Si(111)7 × 7-Oberfläche im Temperaturbereich von 720 bis 930 K wurde mit Hilfe dynamischer STM-Experimente in Echtzeit untersucht. Die quantitative Analyse offenbart in Abweichung von früheren Interpretationen [1,2] eine diffusionskontrollierte Zerfallskinetik [3], die näherungsweise gut mit einem (t₀ - t)^2/3-Gesetz beschrieben werden kann, wobei t₀ der Zeitpunkt des vollständigen Ausheilens der Struktur ist. Dieses Verhalten unterscheidet sich von dem auf Si(001) beobachteten anlagerungskontrollierten Inselzerfall mit konstanter Rate [4]. Aus der Temperaturabhängigkeit des Diffusionskoeffizienten ergibt sich eine thermische Aktivierungsenergie von (1.1 ± 0.2) eV, die als Diffusionsbarriere für die beweglichen Spezies gedeutet werden kann. Das Ergebnis läßt weiterhin auf das Fehlen einer Ehrlich-Schwoebel-Barriere für das Auffüllen der Lochstrukturen schließen. [1] A. Ichimiya et al., Phys. Rev. Lett. 76 (1996) 4721; [2] A. Kraus et al., Appl. Phys. A 66 (1998) S953; [3] K. Morgenstern et al., Phys. Rev. Lett. 80 (1998) 556; [4] W. Theis et al., Phys. Rev. Lett. 75 (1995) 3328