Charakterisierung chemisch modifizierter InP-Oberflächen: Untersuchungen mit XPS/XAES, SXPS und XPD
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1997
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INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 1
2. GRUNDLAGEN 3
2.1. SPEKTROSKOPISCHE GRUNDLAGEN 3
2.1.1. DIE ENERGIE DES PHOTO- BZW. AUGERELEKTRONS 3
2.1.2. GRUND- UND ENDZUSTANDSKONZEPT 4
2.1.2.1. DER POTENTIALEFFEKT 5
2.1.2.2. DER RELAXATIONSEFFEKT 5
2.1.3. DAS AUGERPARAMETERKONZEPT 6
2.1.4. PHOTOELEKTRONENBEUGUNG 8
2.2. STRUKTURELLE EIGENSCHAFTEN VON M-V-HALBLEITEROBERFLAECHEN 12
2.3. BANDVERBIEGUNGEN AN HALBLEITEROBERFLAECHEN UND KINETISCHE ENERGIE
DER
PHOTOELEKTRONEN 13
3. BISHERIGE KENNTNISSE UEBER UV/OZONOXIDIERTE UND SULFIDIERTE
INP-OBERFLAECHEN 16
3.1. UV/OZONOXIDATION VON INP(001) 16
3.2. SULFIDIERUNG VON INP(001)- UND INP( 110)-OBERFLAECHEN 17
4. EXPERIMENTELLES 22
4.1. APPARATIVER AUFBAU 22
4.1.1. MESSUNGEN MIT DEM ESCALAB 220I-XL (XPS, XAES, XPD) 22
4.1.2. SXPS-MESSUNGEN 24
4.2. ZERLEGUNG VON RUMPFIIIVEAUSPEKTREN 25
4.3. PROBENPRAEPARATION VON INP-OBERFLAECHEN 26
4.4. BESCHREIBUNG EINER ELEKTROCHEMISCHEN KNUDSEN-ZELLE ZUR ERZEUGUNG
VON S2-
MOLEKUELEN 27
5. OXIDATION DER INP(001)-OBERFLAECHE 29
5.1. CHARAKTERISIERUNG DER NASSCHEMISCH GEREINIGTEN INP(001 )-OBERFLAECHE
29
5.2. OZONOXIDATION CHEMISCH GEREINIGTER INP-OBERFLAECHEN 31
5.2.1. ERGEBNIS DER OXIDATION UND VERAENDERUNG DER SCHICHT DURCH TEMPEM
31
5.2.2. ZEITABHAENGIGES WACHSTUM DER OXIDSCHICHTEN DURCH OZONOXIDATION 3 5
6. REFERENZSUBSTANZEN 42
6.1. CHARAKTERISIERUNG VON REFERENZSUBSTANZEN DURCH XPS/XAES 42
6.2. OZONOXIDATION VON SCHICHTCHALKOGENIDEN AM BEISPIEL VON TIS2 44
7.
SULFIDIERUNG VON INP(001)-OBERFLAECHEN, ERGEBNISSE DER XPS- UND
SXPS-ANALYSEN 46
7.1. EX-SRTW-BEHANDLUNG MIT (NH^S-LOESUNG 46
7.2. SULFIDIERUNG DURCH S
2
CI
2
(EX SITU) 56
7.3. BEHANDLUNG MIT S
2
-MOLEKUELEN (IN SITU) 62
7.4. BEHANDLUNG MIT H
2S (IN SITU) 64
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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8. VERGLEICHENDE BETRACHTUNGEN DER UNTERSCHIEDLICH MODIFIZIERTEN
INP(001)-
OBERFLAECHEN, MODELLBILDUNG 66
8.1. BINDUNGSENERGIEDATEN UND SCHICHTDICKEN 66
8.2. THERMISCHES VERHALTEN DER S-SCHICHTEN - INTENSITAETSBETRACHTUNGEN 69
8.3. AUGERPARAMETER UND CHEMICAL STATE PLOTS 73
8.4. VORSCHLAG FUER EIN MODELL DER ADSORPTIONSPLAETZE FUER S AUF INP(OOL)
78
8.5. OBERFLAECHENBANDVERBIEGUNGEN 85
9. PHOTOELEKTRONENBEUGUNG (XPD) AN (NBL^S-BEHANDELTEM INP(OOL) 88
9.1. BEUGUNGSEFFEKTE DER SUBSTRATPEAKS 89
9.2. S 2P-ADCS UND MODELL DER ADSORPTIONSPLAETZE 92
10. OZONOXIDATION (NBL^S-PASSIVIERTER INP(001)-OBERFLAECHEN 98
10.1. CHEMIE DER PASSIVIERTEN OBERFLAECHE NACH UV/OZONOXIDATION - EIN
WEITERES
INDIZ FUER DIE RICHTIGKEIT DES MODELLS DER ADSORPTIONSPLAETZE 98
10.2. CHEMISCHE PASSIVIERUNG DURCH SULFIDIERUNG 101
11. SULFIDIERUNG VON INP(110)-OBERFLAECHEN 104
11.1. BEHANDLUNG MIT (NH^S-LOESUNG 104
11.2. S
2
-EXPOSITION 106
11.3. ADSORPTION UND THERMISCH STIMULIERTE DESORPTION VON H
2S 111
11.3.1. H
2
S-EXPOSITION BEI RAUMTEMPERATUR UND ANSCHLIESSENDE DESORPTION 111
11.3.2. H2S-EXPOSITION AUF ERHITZTEN INP( 110)-SUBSTRATEN 118
11.4. ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION SULFIDIERTER (110)-OBERFLAECHEN,
VERGLEICH ZU
SULFIDIERTEM INP(001) 120
12. ZUSAMMENFASSUNG 126
LITERATURVERZEICHNIS
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