Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Oberflächenphysik Donnerstag
iments.
[1] J. Wang et al., J. Phys Chem. B. 106 (2002) 3422.
O 38.10 Do 18:00 H38
Untersuchung der Adsorption von Chlor auf Si(113) — •J. I.
Flege 1,2 , Th. Schmidt 2 , M. Siebert 2 , G. Materlik 3 und J. Falta
2 — 1 HASYLAB am DESY, Notkestr. 85, D-22603 Hamburg — 2 Inst.
f. Festkörperphysik, Universität Bremen, Postfach 330440, D-28334 Bremen
— 3 Rutherford Appleton Laboratory, Chilton, Oxfordshire OX11
0QX, UK
Aufgrund ihrer vielversprechenden Eigenschaften für die Halbleitertechnologie
und die Nanostrukturierung selbstorganisierender Systeme
stellt die Si(113)-Oberfläche ein attraktives Forschungsobjekt dar. Trotzdem
sind ihre Wechselwirkung mit Halogenen, den grundlegenden Komponenten
der Prozeßgase, und ihr Trockenätzverhalten bislang gänzlich
O 39 Epitaxie und Wachstum III
unbekannt.
Wir präsentieren eine umfangreiche Studie des Adsorptionsverhaltens
von Chlor auf Si(113) mit stehenden Röntgenwellenfeldern (XSW), Rastertunnelmikroskopie
(STM) und Dichtefunktionaltheorie (DFT). Nach
Bedampfen bei einer Substrattemperatur von 600 ◦ C ist ein Charakteristikum
dieses Systems die gleichzeitige Existenz von (2×n)-rekonstruierten
Phasen, die im STM-Bild als Formierung von Reihen mit 2-facher Periodizität
in [1¯10]-Richtung nachgewiesen werden können. Dies induziert
eine deutliche Vorzugsrichtung der nunmehr glatten Stufenkanten in derselben
Richtung. XSW-Untersuchungen für verschiedene Cl-Bedeckungen
zeigen, daß die einzelnen (2×n)-Domänen aus der lokalen, periodischen
Anordnung nur weniger Adsorptionsplätze aufgebaut sind. Strukturmodelle
aus ab initio-DFT-Berechnungen werden mit den XSW-Ergebnissen
verglichen und diskutiert.
Zeit: Donnerstag 15:45–18:15 Raum: H39
O 39.1 Do 15:45 H39
A Novel Local Free Energy Minimum on the Cu(001)-Surface
— •Herbert Wormeester, Michail Ovsyanko, Georgiana
Stoyan, and Bene Poelsema — MESA+ Research Institute,
University of Twente, The Netherlands
Glancing incidence Ar+ ion bombardment of the Cu(001) surface leads
to the formation of two atom layer deep nanogrooves parallel to the incident
ion beam. High resolution LEED patterns show that sputtering
along [110] and [100] leads to an intergroove distance that depends on
temperature, ionfluence and -energy. Suprisingly, prolonged sputtering
along [100] leads at various temperatures (175 to 235 K) to a persistent
feature located at 1.0% BZ of the Brillouin Zone (BZ). Annealing
at temperatures between 250 and 290 K of nanogrooves prepared after
a much shorter sputtertime leads to an increase of their separation distance.
Here too, the appearance of this persistent feature at 1.0% BZ is
observed. These various preparation routes are indicative of a thermodynamic
origin of this 1.0% feature, i.e. a local free energy minimum.
Mild annealing above 400K transfers the surface to the global free energy
minimum: It suffices to remove both the nanogroove structure and
the feature at 1.0% BZ. The occurrence of the 1.0% BZ feature is attributed
to the relieve of tensile strain, generally present at (001) fcc
metal surfaces, leading to a contraction of the in-plane lattice constant
of the (001) surface along the [010] azimuth. The energy balance between
gain by stress relieve and cost due to lattice mismatch will be discussed.
The presence of the nanogrooves along a ¡100¿ azimuth turns out to be
essential for the relieve of this strain.
O 39.2 Do 16:00 H39
Spectroscopic signature of stacking faults and dislocation
lines on Co(0001) — •Jens Wiebe 1 , Lilli Sacharow 1 , André
Wachowiak 1,2 , Markus Morgenstern 1 , and Roland Wiesendanger
1 — 1 Institute of Applied Physics, Hamburg University,
Jungiusstr. 11, D-20355 Hamburg, Germany — 2 University of California
at Berkeley, Department of Physics, 366 Le Conte Hall #7300, Berkeley,
CA 94720-7300, USA
Growth morphology and electronic structure of Co films grown on
W(110) were studied using scanning tunneling microscopy and spectroscopy
(STS) at T = 6 K. Depending on growth conditions continuous
films or islands are found. Within the continuous films dislocation lines
partly appear while in both islands and continuous films stacking fault
areas could be identified. STS revealed that the d-like surface-related
state of minority-spin character at 0.3 eV below the Fermi energy is extremely
sensitive to stacking faults at the surface as well as to dislocation
lines located several layers below the surface. The exact character of the
state was determined by comparison to first principle electronic structure
calculations.
O 39.3 Do 16:15 H39
Growth of CoSi2 islands on Si(111) — •M. Löffler 1 , J.
Cordon 2 , E. Ortega 2 , M. Weinelt 1 , and Th. Fauster 1 —
1 Lehrstuhl für Festkörperphysik, Staudtstraße 7, 91058 Erlangen,
Germany — 2 Donostia International Physics Center, Apto. 1072 , 20080
San Sebastian, Spain
Ultrathin cobalt silicide films deposited at room temperature on
Si(111) grow as flat films for annealing temperatures below 500 ◦ C,
but agglomerate for higher annealing temperatures [1]. With scanning
tunneling microscopy we investigated this agglomeration process on
flat and stepped Si(111) samples. For annealing temperatures higher
than 700 ◦ C triangular islands grow on the flat surface, while on
the stepped surface the growth of the islands perpendicular to the
step edges is suppressed: For deposition at room temperature and
subsequent annealing the aspect ratio (width parallel divided by width
perpendicular to step edges) reaches a value around 3 at an annealing
temperature of 900 ◦ C.
The growth of the cobalt silicide islands can be influenced by the
mobility of the different species during the growth process. Deposition at
800 ◦ C sample temperature on the flat surface produces bigger triangular
islands, while on the stepped sample we can enlarge the aspect ratio to
9.
[1] B. Ilge et al., Surf. Sci. 414 (1998), 279
O 39.4 Do 16:30 H39
Formation of a faceted MoO2 epilayer on Mo(112) studied by
XPS, UPS and STM — •Thomas Schroeder 1 , Tien Lin Lee 1 ,
Jörg Zegenhagen 1 , Norbert Magg 2 , Boonchuan Immaraporn 2 ,
and Hans-Joachim Freund 2 — 1 E.S.R.F, Beamline ID32, 6, Rue Jules
Horowitz, 38043 Grenoble, France — 2 Fritz-Haber-Institut, Abt. CP,
Faradayweg 4 - 6, 14195 Berlin, Germany
The open trough and row Mo(112) surface serves as substrate for the
epitaxial growth of MoO2. XPS, UPS and STM studies of the oxygen
adsorption allow to monitor step-by-step the transformation of the electronic
and morphological properties during this process. XPS and UPS
spectra reveal that a stable oxygen chemisorbed state precedes the formation
of MoO2. STM topographs identify this oxygen chemisorbed phase
as an oxygen-induced p(2x3) reconstruction of the missing row type. This
precursor state evolves into a flat p(1x3) reconstructed (010) MoO2 layer
which roughens by the formation of (110) facets under further oxygen
exposure.
O 39.5 Do 16:45 H39
Wachstum, thermische Stabilität und magnetische Eigenschaften
von Co auf einem ultradünnen Al2O3 Film auf CoAl(100)
— •Volker Rose, Vitali Podgursky, Stella M. Van Eek und
René Franchy — Institut für Schichten und Grenzflächen (ISG3), Forschungszentrum
Jülich, D-52425 Jülich, Germany
Das Wachstum und die magnetischen Eigenschaften von Co bei Raumtemperatur
auf θ-Al2O3/CoAl(100) wurden mittels Augerelektronenspektroskopie
(AES), Beugung niederenergetischer Elektronen (LEED),
Rastertunnelmikroskopie (STM) und dem Magnetooptischen Kerr-Effekt
(MOKE) untersucht. Zur Steigerung der AES Oberflächensensitivität
wurde die Probe zusätzlich zum senkrechten Einfall streifend mit
Primärelektronen beschossen. Verursacht durch die stark unterschiedlichen
freien Oberflächenenergien von Co (2709 mJ/m 2 ) und dem Oxid
(690 mJ/m 2 ) kommt es zum Wachstum von Co 3D Clustern (Volmer-
Weber Wachstum). Bereits nach einer nominellen Deposition von 0,05
˚A Co werden Cluster einer maximalen Höhe von 4 ˚A und einem mittleren
Durchmesser von 35 ˚A gefunden. Die Größe der Cluster nimmt mit
steigender Deposition weiter zu, sodass nach 25 ˚A Co der mittlere Durch-