Homoepitaxial growth experiments of SrTiO3(110)

Autor: Moser, Sebastian
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
DOI: 10.34726/hss.2018.53404
Popis: Mittels Laserstrahlverdampfens wurde eine Reihe homoepitaktischer Schichtwachstumsexperimente von SrTiO3(110) durchgef��hrt, die durch unterschiedliche Energieflussdichten des Ablationslasers charakterisiert waren. Sowohl die sorgf��ltig pr��parierten SrTiO3(110) Substrate, die durch die Koexistenz von (4��1) und (5��1) Oberfl��chenrekonstruktionen gepr��gt waren, als auch die aufgewachsenen Schichten wurden durch verschiedene oberfl��chensensible Analysetechniken in Vakuumumgebung untersucht. Dazu z��hlten Beugung niederenergetischer Elektronen an Oberfl��chen (low-energy electron diffraction), Beugung hochenergetischer Elektronen bei Reflexion (reflection high-energy electron diffraction), Rastertunnelmikroskopie sowie R��ntgenphotoelektronenspektroskopie. Um Abweichungen von der idealen St��chiometrie beim Schichtwachstum zu quantifizieren, wurde eine innovative Methode etwickelt, die auf einer statistischen Auswertung der Rastertunnelmikroskopiebilder vor beziehungsweise nach dem Depositionsprozess beruht. Auf Basis dieser Methode wurde gezeigt, dass Schichten, die durch niedrige Energieflussdichten des Ablationslasers charakterisiert sind, Sr angereichert sind, w��hrend hohe Energieflussdichten zu einem Ti-��berschuss f��hren. Dieser ist jedoch signifikant geringer als der Sr-��berschuss in mit geringen Energieflussdichten aufgebrachten Schichten.
Pulsed laser deposition was used to perform a series of homoepitaxial growth experiments of SrTiO3(110) characterized by different fluences of the ablation laser. The well-prepared (4��1)-(5��1)-reconstructed SrTiO3(110) substrates, as well as the grown films were analysed by several in-situ surface sensitive techniques, comprising low-energy electron diffration, reflection high-energy electron diffraction, scanning tunnelling microscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy. In order to perform a precise quantification of off-stoichiometries within the growth processes, an innovative method, based on a statistical evaluation of scanning tunnelling microscopy images before and after the deposition processes, was developed. Based on this method, it was shown that films grown using low fluences are characterized by a Sr-enrichment, while high fluences lead to a Ti enrichment, which is, however, significantly lower compared to the Sr-excess present in films deposited with low fluences.
Databáze: OpenAIRE