Rastertunnelmikroskopie an epitaktischen Eisenschichten auf MgO ...

5 Messergebnisse 5.2 Charakterisierung des Substrates MgO(001)
5.2 Charakterisierung des Substrates MgO(001)
DieMagnesiumoxidSubstrate,wiesieinKapitel(3.1)beschriebenwurde,müssenin
derVakuumanlagegereinigtwerden.DieserProzessunddieanschließendeÜberprüfung
mit LEED und XPS gewährleisten, dass die Ergebnisse aus dem Experiment reproduzierbar
sind.
5.2.1 Präparation des Substrates Mg0(001)
Als erstes wird auf das Substrat bei einem Druck von 1 · 10 −5 mbar ein Goldkontakt
aufgedampft. Anschließend wird das Substrat in einen Probenhalter eingesetzt
und über die Schleuse in die Vakuumanlage eingebracht. In der Probenpräparationskammer
wird das Substrat in einer Sauerstoff-Atmosphäre mit dem
Druck 1·10 −4 mbar über den Zeitraum von 60 Minuten bei einer Temperatur von
400 ◦ C ausgesetzt. Dies ist nötig, weil die Substrate meist Verunreinigung aufweisen,
die zum größten Teil aus Kohlenstoff bestehen. Dies ist unter anderem darauf
zurückzuführen, dass die Substrate bei Raumluft in den Probenhalter eingesetzt
werden. Nach 60 Minuten bei 400 ◦ C wird die Temperatur in Schritten von 5 ◦ C/min
abgesenkt. Dies soll verhindern, dass sich Verspannungen im Substrat bilden, durch
die Risse entstehen könnten.
5.2.2 Messergebnisse
Exemplarisch für alle Substrate werden die Messergebnisse für Probe 1 vorgestellt.
Die Ergebnisse für die verbleibenden Proben sind qualitativ identisch. Die Messung
mit dem LEED, zu sehen in Abbildung (5.5), zeigt eine kubische Einheitszelle im
reziproken Raum. Da die Kristallstruktur von Magnesiumoxid bekannt ist, reicht
diese Messung aus um von einem geordneten Gitter an der Oberfläche auszugehen.
Das XPS-Spektrum in Abbildung (5.6) zeigt das bereits gereinigte Substrat von
Probe 1. Auf der x-Achse ist die Bindungsenerige in eV aufgetragen, auf der y-
Achse die Anzahl der Photoelektronen in willkürlichen Einheiten (Arbitrary units).
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