Doktorarbeit_Mairoser.pdf - OPUS - Universität Augsburg

10.2. Untersuchung des Wachstumsmechanismus
Als Substrat wurde meist YAlO 3 im (110)-Schnitt verwendet. YAlO 3 kristallisiert in
einer orthorhombischen Kristallstruktur (Raumgruppe 62) und besitzt die Gitterkonstanten
a = 5,179 Å, b = 5,329 Å und c = 7,370 Å [220]. Abbildung 10.2 (a) zeigt
eine schematische Darstellung der Einheitszelle. Der (110)-Schnitt ergibt ein nahezu
quadratisches Gitter mit den Seitenlängen a ′ = √ a 2 +b 2
= 3,716 Å parallel zur
2
[1¯10]-Richtung von YAlO 3 und b ′ = c = 3,685 Å parallel zur [001]-Richtung. Die
2
EuO-Einheitszelle wächst um 45 ◦ verdreht auf diesem Gitter auf, was schematisch in
Abbildung 10.2 (b) dargestellt ist. EuO wächst somit in der epitaktischen Relation
YAlO 3(110) ‖EuO (001) und YAlO 3[001] ‖EuO [1¯10] [194] auf. Die Gitterfehlanpassungen lassen
sich mit Gleichung 2.4 berechnen zu 1,31 % entlang der [001]-Richtung von YAlO 3
(entlang der [1¯10]-Richtung von EuO) und zu 2,16 % entlang der [1¯10]-Richtung von
YAlO 3 (entlang der [110]-Richtung von EuO).
(a)
(b)
Abbildung 10.2.: (a) Schematische Darstellung der orthorhombischen Einheitszelle von
YAlO 3 . Für das Wachstum von EuO wird der (110)-Schnitt verwendet.
Auf dem nahezu quadratischen Gitter wächst die EuO-Einheitszelle um
45 ◦ verdreht auf (b).
10.2. Untersuchung des Wachstumsmechanismus
Die Herstellung der epitaktischen EuO-Filme findet in zwei Schritten statt. Zuerst
wird auf das verwendete Substrat Eu 2 O 3 gesputtert. Durch die Verwendung von Argon
und Sauerstoff als Arbeitsgase für den Sputterprozess wird der Eu 2 O 3 -Film voll
aufoxidiert. Anschließend wird Ti auf die Filmoberfläche gesputtert. Dieses reduziert
den Eu 2 O 3 -Film in einer topotaktischen Reaktion. Dieser Wachstumsmechanismus
wird im Folgenden schrittweise betrachtet.
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