Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 39: Oxide und Isolatoren II
O 39.5: Vortrag
Freitag, 28. März 2003, 12:15–12:30, FOE/ORG
Wachstum dünner Aluminiumoxid-Filme auf Ni(100) — •Arno Wehner und René Franchy — Institut für Schichten und Grenzflächen (ISG 3), Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich
Das Wachstum dünner Al2O3-Filme auf Ni(100) wurde mittels Auger Elektronenspektroskopie (AES), Beugung niederenergetischer Elektronen (LEED) und hochauflösender Elektronenenergieverlustspektroskopie (EELS) untersucht. Dazu wurden 12 Å Al mit einer Aufdampfrate von 0,48 Å/min bei Raumtemperatur und verschiedenen Sauerstoffpartialdrücken (pO2) deponiert und anschließend bis zur Sättigung oxidiert.
Bei Deposition von 12 Å Al bei 300 K (pO2=0) und anschließender Oxidation beobachtet man im AES noch Hinweise auf metallisches Al. Das EEL Spektrum zeigt nach Tempern auf 800 K drei für Al2O3 charakteristische Fuchs-Kliewer Phononen (420, 640, 880 cm−1). Das LEED-Bild bleibt während des Temperns bis 1200 K diffus; bei 1300 K ist das Oxid vollständig desorbiert.
Für die Deposition des Al bei 300 K in O2-Atmosphäre (pO2=1·10−7 mbar) und anschließender Oxidation gibt es im AES keine Hinweise auf unoxidiertes Al. Das EEL Spektrum zeigt nach Tempern auf T ≥ 1100 K nur zwei Fuchs-Kliewer Phononen (610, 890 cm−1), die für α-Al2O3 charakteristisch sind. Nach Tempern auf 1400 K zeigt das LEED-Bild eine zwölffache Ringstruktur, die durch zwei zueinander senkrechte Domänen mit hexagonaler Struktur erklärt wird. Die Gitterkonstante beträgt 2.9 Å. Es handelt sich um α-Al2O3, das mit der (0001)-Fläche parallel zur Ni(100)-Oberfläche aufwächst. Die Schichtdicke beträgt 11,5± 2 Å.