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O: Oberflächenphysik

O 9: Elektronische Struktur (Experiment und Theorie) (I)

O 9.5: Vortrag

Montag, 22. März 1999, 17:15–17:30, S1

Unbesetzte und besetzte Oberflächenzustände der (√3x√3)R30^∘ und der 3x3-Rekonstruktion von 6H-SiC(0001) — •M. Laurenzis, L. Duda, M. Krieftewirth, L. S. O. Johansson und B. Reihl — Experimentelle Physik I, Universität Dortmund, D-44221 Dortmund

In den hier vorgestellten Experimenten wurden die (√3x√3)R30^∘- und die 3x3-Oberflächen mit direkter und auch inverser winkelaufgelöster Photoemissionspektroskopie (ARUPS und IPES) untersucht. Beide Rekonstruktionen werden durch Heizen im Si-Fluß präpariert und mittels LEED und AES eindeutig identifiziert. Die (√3x√3)R30^∘-Spektren zeigen einen unbesetzten Oberflächenzustand bei 0.9 eV oberhalb und einen besetzten Zustand 1.1 eV unterhalb der Fermienergie. Beide Zustände weisen eine geringe Energiedispersion entlang der Symmetrierichtungen Γ-M und Γ-K auf. Die untersuchte Oberfläche hat damit halbleitende Eigenschaften mit einer Bandlücke von 2.0 eV. Dies entspricht nicht den Vorhersagen der ab initio Berechnungen für eine einfache Si-Adatom Rekonstruktion.[1] Die experimentell bestimmte Bandstruktur der 3x3-Oberfläche zeigt zwei besetzte Oberflächenzustände bei -0.6 eV und -1.5 eV Bindungsenergie. Ein dritter Zustand ist weniger deutlich zu erkennen. Bei den IPS-Messungen wird bei 0.6 eV ein dispersionsfreier unbesetzter Oberflächenzustand beobachtet. Auch für diese Rekonstruktion konnte kein metallisches Verhalten eindeutig nachgewiesen werden.

[1] J. E. Northrup, J. Neugebauer, Phys. Rev. B 52, R17001 (1995)