Morphologie der Si-(112) Oberfläche bei Metalladsorption

In den letzten Jahren haben Halbleiter-Nanodrähte ein enormes Comeback in der weltweiten Forschung erlebt. Das häufigste beim Nanodrahtwachstum eingesetzte Metall ist Gold. Die damit erzeugten Nanodrähte können aufgrund der elektronischen Eigenschaften allerdings nicht zur Erzeugung von integrierten Schaltkreisen (IC's) genutzt werden. Unproblematisch ist in diesen Prozessen die Verwendung von Aluminium. Bei Versuchen, mit Aluminium Nanodrähte zu erzeugen, fielen unter anderem die besonders glatten Oberflächen der Drähte auf, was bei anderen Metallen noch nicht beobachtet worden war. In dieser Arbeit wird die Veränderung der Silizium (112) Oberfläche bei Metalladsorption untersucht, da Nanodrähte üblicherweise [112]-artige Oberflächen zeigen. Für die Goldadsorption ergeben sich acht verschiedene Oberflächenphasen, von denen die stabilste eine Sägezahnstruktur mit 111- und 113-Facetten bildet, die auch auf Nanodrähten vorhanden ist. Die Aluminiumadsorption führt im Gegensatz zu den anderen Metallen zu einer Stabilisierung der (112) Oberfläche. Diese atomar glatte Oberfläche wurde auch auf mit Aluminium als Katalysator gewachsenen Nanodrähten beobachtet.

Autorentext

Christian Wiethoff studierte und promovierte an der Universität Duisburg-Essen im Bereich der Oberflächenphysik. In seiner Diplomarbeit und Dissertation beschäftigte er sich mit Oberflächenrekonstruktionen und Facettierung von Siliziumoberflächen durch Metalladsorption.

Klappentext

In den letzten Jahren haben Halbleiter-Nanodrähte ein enormes Comeback in der weltweiten Forschung erlebt. Das häufigste beim Nanodrahtwachstum eingesetzte Metall ist Gold. Die damit erzeugten Nanodrähte können aufgrund der elektronischen Eigenschaften allerdings nicht zur Erzeugung von integrierten Schaltkreisen (IC's) genutzt werden. Unproblematisch ist in diesen Prozessen die Verwendung von Aluminium. Bei Versuchen, mit Aluminium Nanodrähte zu erzeugen, fielen unter anderem die besonders glatten Oberflächen der Drähte auf, was bei anderen Metallen noch nicht beobachtet worden war. In dieser Arbeit wird die Veränderung der Silizium (112) Oberfläche bei Metalladsorption untersucht, da Nanodrähte üblicherweise [112]-artige Oberflächen zeigen. Für die Goldadsorption ergeben sich acht verschiedene Oberflächenphasen, von denen die stabilste eine Sägezahnstruktur mit 111- und 113-Facetten bildet, die auch auf Nanodrähten vorhanden ist. Die Aluminiumadsorption führt im Gegensatz zu den anderen Metallen zu einer Stabilisierung der (112) Oberfläche. Diese atomar glatte Oberfläche wurde auch auf mit Aluminium als Katalysator gewachsenen Nanodrähten beobachtet.