Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 24: Postersitzung (Epitaxie und Wachstum, Oxide und Isolatoren, Elektronische Struktur, Oberfl
ächenreaktionen, Adsorption an Oberfl
ächen, Organische Dünnschichten)

O 24.32: Poster

Mittwoch, 26. März 2003, 14:30–17:30, P1

NEXAFS-Spektren von C(001)-(2×1) und SiC(001)-c(2×2):     Resultate von ab-initio Rechnungen — •Peter Krüger und Johannes Pollmann — Institut für Festkörpertheorie, Universität Münster, Wilhelm-Klemm-Str. 10, 48149 Münster

Im Rahmen der „near-edge X-ray absorption fine structure“ (NEXAFS) Spektroskopie lassen sich wertvolle Informationen über die strukturellen und elektronischen Eigenschaften einer Oberfläche gewinnen. Eine Schlüsselrolle spielt dabei die Analyse der durch die Anregung von Rumpfelektronen auftretenden Feinstruktur in den Spektren. In diesem Beitrag stellen wir die Berechnung von NEXAFS-Spektren für die Kohlenstoff K-Kanten der C(001)-(2×1) und der SiC(001)-c(2×2) Oberfläche vor. Diese Systeme zeichnen sich durch das Auftreten von zweifach, bzw. dreifach gebundenen C-Dimeren an der Oberfläche aus. Unsere Rechnungen, die auf der Dichtefunktionaltheorie basieren, berücksichtigen das beim Absorptionsprozess entstehende Rumpfelektronenloch im Rahmen der Superzellenmethode als Störstelle an der Oberfläche. Wir finden für die C(001)-(2×1) Oberfläche etwa 1 eV unterhalb des unbesetzten Oberflächenzustandes ein Oberflächen-Exziton. Im Fall der SiC(001)-c(2×2) Oberfläche weisen unsere Rechnungen zwei dominante anregungsinduzierte Zustände 0.1 eV unterhalb, bzw. 0.4 eV oberhalb des Leitungsbandminimums auf. Die Abhängigkeit der berechneten NEXAFS-Spektren von dem Einfallswinkel der Photonen stimmt für beide Oberflächen gut mit experimentellen Daten [1,2] überein.

[1] R. Graupner et al., Phys. Rev. B 60, 17023 (1999) [2] J. P. Long et al., Phys. Rev. Lett. 76, 991 (1996)