Regensburg 2000 – scientific programme

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O: Oberflächenphysik

O 40: Zeitaufgelöste Spektroskopie

O 40.5: Talk

Friday, March 31, 2000, 12:15–12:30, H45

Zeitaufgelöste Zweiphotonenphotoemission von CoSi₂/Si(111) — •M. Kutschera, C. Kentsch, T. Groth, I.L. Shumay, M. Weinelt und Th. Fauster — Lehrstuhl für Festkörperphysik, Universität Erlangen-Nürnberg, Staudtstr. 7, 91058 Erlangen, Germany

Mit Hilfe von zeitaufgelöster Zweiphotonenphotoemission (tr2PPE) ist es möglich die Lebensdauer von unbesetzten elektronischen Zuständen direkt zu bestimmen. Ein interessantes Modellsystem sind ultradünne Kobaltdisilizidschichten auf dem Silizium-(111)-Substrat, da sie pseudomorph aufwachsen und eine atomar scharfe Grenzfläche zum Si(111) ausbilden. Darüberhinaus ist die geometrische Struktur und besetzte Bandstruktur dieses Systems gut bekannt.

In dem hier vorgestellten Experiment wurden CoSi₂(111)-Filme mit Schichtdicken von 3 bis 20 Trilagen präpariert und die besetzte und unbesetzte elektronische Bandstruktur mit bichromatischer tr2PPE untersucht. Dabei wurde eine starke Abhängigkeit der gefundenen Strukturen von der Reaktionstemperatur gefunden, während die Ergebnisse für verschiedene Schichtdicken qualitativ gleich sind. Im untersuchten Bedeckungsbereich wurden drei unbesetzte Zustände nachgewiesen, deren Energien zu 0.64 eV, 1.1 eV und 4.38 eV oberhalb des Fermi-Niveaus bestimmt wurden. Die gemessenen Lebenszeiten der Zustände bei 0.64 eV und 4.38 eV von ca. 20 fs lassen eine Zuordnung als Oberflächenzustand der terminierenden Silizium-Doppellage plausibel erscheinen, während der Zustand bei 1.1 eV eine Lebenszeit kleiner als 5 fs hat und somit auf einen unbesetzten Volumenzustand zurückgeführt wird.