Stacking fault analysis by SPALEED

Autor: Th. Schaefer, Ch. Ammer, M. Klaúa
Rok vydání: 1994
Předmět:
Zdroj: Physica Status Solidi (a). 146:205-222
ISSN: 1521-396X
0031-8965
DOI: 10.1002/pssa.2211460118
Popis: Spot profile analysis of low-energy electron diffraction (SPALEED) yields information on stacking sequences of the two-dimensional atomic layers in ABC systems such as f.c.c.(111) materials if non-specular beams with Miller indices h + k ≠ 3n are used. Owing to the small penetration depth of low-energy electrons the evidence of stacking faults is almost restricted to the surface layer. Deeper-lying stacking faults effecting a lateral displacement of atoms with respect to the correct f.c.c. stacking are detected by a constant phase jump of ±2π(h + k)/3 of the scattered electron wave. Applying SPALEED to a carefully prepared Ag(111) surface, which is morphologically characterized by mosaics with a mean misorientation of ±0.02° and a mean step distance of ≈80 nm, reveals that ≈20% of the surface atoms are located in domains with a buried stacking fault. During homoepitaxial growth at 220 K additional stacking faults form in the layers of atomically stepped pyramids originating from repeated two-dimensional nucleation and effecting multilayer growth. The coverage of terraces with stacking faults, however, only slightly increases up to 25 to 30% in the deposition range of zero to eight monolayers. Die Profilanalyse von Beugungsreflexen niederenergetischer Elektronen (SPALEED) liefert Informationen uber Stapelfolgen der zweidimensionalen Atomschichten in ABC Systemen, wie z. B. k.f.z.(111) Materialien, wenn Nichtspiegelstrahlen mit Millerschen Indizes h + k ≠ 3n verwendet werden. Wegen der geringen Eindringtiefe der Elektronen ist der Nachweis von Stapelfehlern nahezu auf die Oberflachenschicht beschrankt. Tiefer liegende Stapelfehler, die eine laterale Verschiebung der Atome bezuglich der korrekten k.f.z. Stapelfolge bewirken, werden durch einen konstanten Phasensprung von ±2π(h + k)/3 der gestreuten Elektronenwelle detektiert. Die Anwendung der Analyse auf eine sorgfaltig praparierte Ag(111) Oberflache, die morphologisch durch Mosaike mit einer mittleren Fehlorientierung von ±0,02° und einem mittleren Stufenabstand von ≈80 nm charakterisiert ist, zeigt, das ≈20% der Oberflachenatome in Domanen mit einem vergrabenen Stapelfehler lokalisiert sind. Wahrend des homoepitaktischen Wachstums bei 220 K werden zusatzliche Stapelfehler in die Schichten der atomar gestuften Pyramiden eingebaut, die durch wiederholte zweidimensionale Keimbildung entstehen und so ein Multischichtwachstum hervorrufen. Man beobachtet jedoch nur ein geringes Anwachsen der mit einem Stapelfehler versehenen Oberflachenanteile auf 25 bis 30% im Depositionsbereich von null bis acht Monolagen.
Databáze: OpenAIRE
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