Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 22: Adsorption an Oberflächen (IV)
O 22.10: Vortrag
Mittwoch, 29. März 2000, 16:45–17:00, H36
Adsorption von Fe(CO)5 auf Si(111)7x7-Flächen, untersucht mit zeitabhängiger HREELS — •S. Mühlbauer und H. Froitzheim — Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Universität Erlangen-Nürnberg, Egerlandstr. 3, D-91058 Erlangen
Obwohl MOCVD mit Fe(CO)5 auf Siliziumsubstraten seit langem als eines der wichtigsten Verfahren zur Herstellung von Eisensilizidschichten bekannt ist, sind die Grundlagen zu diesem Prozeß, insbesondere die Adsorptionseigenschaften von Fe(CO)5 auf Silizium, noch weitgehend unbekannt. TREELS-Messungen, bei denen das Fe(CO)5 mittels Hochdruckdüsenstrahl dosiert wird, dessen Intensität einem Adsorbatdruck >10−7mbar entspricht, zeigen zwischen 100K und 300K eine starke Temperatur- und Bedeckungsabhängigkeit. Die Adsorption bei 100K ist durch das gleichzeitige Anwachsen von drei dominanten, scharfen Verlustmaxima bei 55, 77 und 252 meV, sowie Kombinationsverlusten bei 132=55+77meV, 154=2*77meV, 307=252+55meV und 329=252+77meV charakterisiert. Durch Vergleich mit Gasphasendaten können die Verluste einer Fe-CO Streckschwingung (55meV), einem CO-Scherenmode (77meV) und einer CO-Streckschwingung (252meV) zugeordnet werden. Die relativen Intensitäten dieser Verluste steigen bis zu einer Dosis von etwa 100L. Danach beobachten wir einen plötzlichen Abfall um einen Faktor 10-20 und eine Reduktion der elastischen FWHM von 18meV auf etwa 5meV. Wir interpretieren diesen Effekt derzeit als adsorbatinduzierte Phasenumwandlung. Danach ist das System thermisch stabil. Bei Erwärmen auf 300K bleiben die Intensitäten konstant, allerdings vergrößert sich die FWHM wieder auf etwa 18meV.