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O: Oberflächenphysik
O 16: Oxide und Isolatoren I
O 16.3: Vortrag
Dienstag, 25. März 2003, 11:45–12:00, FOE/ANOR
Das Wachstum ultradünner amorpher Al2O3 Filme auf CoAl(100) — •Volker Rose und Rene Franchy — Institut für Schichten und Grenzflächen (ISG3) des Forchungszentrums Jülich, D-52425 Jülich, Germany
Die Oxidation von CoAl(100) wurde mittels Augerelektronenspektroskopie (AES), Beugung niederenergetischer Elektronen (LEED), hochauflösender Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS) und Rastertunnelmikroskopie (STM) untersucht. Die reine CoAl(100)Oberfläche wurde durch Ar+ Ionenätzen (1 kV, 2 µA) und Heizen bei 1470 K erzeugt und wird durch ein EEL Spektrum charakterisiert, das einen Verlust bei 230 cm−1 aufweist. Diese Mode entspricht der senkrechten Schwingung von Al Atomen der ersten Schicht. Die Oxidation bei 300 K erfolgt in zwei Stufen: Zuerst wird Sauerstoff atomar an der Oberfläche chemisorbiert und ab etwa einer O2 Dosis von 0,4 L werden Cluster aus Al2O3 gebildet. Eine Sauerstoffsättigung der Oberfläche stellt sich für ein O2 Angebot von mehr als 300 L ein, wobei die Filmdicke des gebildeten Oxides 7,1 ± 0,7 Å beträgt. Der amorphe Al2O3 Film zeigt im EEL Spektrum die charakteristischen Fuchs-Kliewer Phononen bei 640 und 890 cm−1. STM Untersuchungen belegen das Wachstum von Oxidclustern mit einer mittleren Rauhigkeit von etwa 1,1 Å. Die Cluster haben eine irreguläre Form und eine mittlere Größe von 50 × 50 Å2. Die Bandlücke des Oxides beträgt etwa 3,2 eV und befindet sich damit deutlich unterhalb des Wertes, der für bulk γ−Al2O3 (8,7 eV) gefunden wurde.