000K utf8 1100 2010$c2010-07-26 1500 ger 2050 urn:nbn:de:hbz:464-20100726-124801-9 3000 4000 Morphological Transformation of the Silicon (112) Surface through Metal Adsorption$dFaceting vs. Stabilization 4000 Morphologische Transformation der Silizium (112) Oberfläche durch Metalladsorption$dFacettierung vs. Stabilisierung 4209 In den letzten Jahren haben Halbleiter-Nanodrähte ein enormes Comeback in der weltweiten Forschung erlebt. Aufgrund vielfältiger Anwendungsmöglichkeiten, oder der Hoffnung auf diese, wurden die winzig kleinen Drähte das Thema vieler Veröffentlichungen. 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, da es schon seit langem in IC's verwendet wird. 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 nun die Veränderung der Silizium (112) Oberfläche bei Metalladsorption untersucht. Da Nanodrähte mit [111]-Wachstumsrichtung [112]-artige Oberflächen zeigen, kann so an einer quasi unendlich großen "Drahtoberfläche" die Wechselwirkung von Metallen mit dem Silizium untersucht werden. Als Testkandidaten bieten sich Gold und Aluminium an, aufgrund der Ähnlichkeit zu Gold wird auch die Adsorption von Silber untersucht. Die Untersuchung der Oberflächen wird hauptsächlich mit Spot Profile Analysis Low Energy Electron Diffraction (SPALEED) durchgeführt. Durch diese hochauflösende Beugungsmethode ist es möglich, auftretende Strukturen und Facetten sehr genau in Größe und Richtung zu charakterisieren. 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. Bei Silberadsorption bildet die Silizium (112) Oberfläche 111- und 115-Facetten aus. Die Facettengrößenverteilung ist sehr schmal, durch den finite-size Effekt entstehen daher Beugungsbilder mit Minima in der Nähe der Braggpunkte. 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. 4209 Semiconductor nanowires lately attracted immense attention in worldwide research. Lots of possible applications were discussed and partially realized. Gold is the most commonly used metal in catalyzed nanowire growth, but exhibits poor electronic properties for building integrated circuits. Recently, aluminium was achieved to work as a catalyst and the nanowires grown this way showed extremely smooth surfaces. This is in contrast to surfaces grown with other metals. In this work the modification of the silicon (112) surface by metal adsorption is studied. Since nanowires with [111] growth direction have [112]-like sidewalls, this way a virtually endless nanowire surface is used to study the interaction of gold, silver and aluminium with the silicon surface. Spot Profile Analysis Low Energy Electron Diffraction (SPALEED) is used to analyze the surfaces. This high resolution diffraction method allows for detailed characterization of the surface structures and facets. Gold adsorption leads to eight different surface phases, the most stable one exhibits 111- and 113-facets and is shown to occur on nanowire surfaces if they were grown with gold as a catalyst. Silver adsorption pushes the surface to form 111- and 115-facets. The facet size distribution is quite narrow, so the finite size effect creates intensity minima in the vicinity of the bragg points in diffraction patterns. Aluminium adsorption finally leads to a stabilization of the silicon (112) surface, no facets are formed. This atomic flat surface was seen on nanowire sidewalls, grown with aluminium as catalyst. 4950 https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:464-20100726-124801-9$xR$3Volltext$534 4961 https://duepublico2.uni-due.de/receive/duepublico_mods_00022676 5010 53 5051 530 5550 Aluminium 5550 Facettierung 5550 Gold 5550 Nanodrähte 5550 Silber 5550 Silizium 112 5550 Spaleed