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Laboratorium für
Angewandte Physik

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Strukturelle und dynamische Eigenschaften von Si/Sn Vielfachschichten

Die Struktur und Gitterdynamik von Sn/a-Si Vielfachschichten auf Si(111) wurden mittels Röntgenbeugung, Raman-Streuung, 119Sn Mössbauer-Spektroskopie und 119Sn inelastischer kernresonanter Streuung (INRS) in Zusammenarbeit mit dem Argonne National Laboratory (USA) untersucht. Bis zu einer Dicke von 1 nm lagen die Sn-Schichten als reine amorphe α-ähnliche Sn Schichten vor. Die Bildung von reinem -Sn trat mit zunehmender Sn-Schichtdicke (> 1 nm) auf. Die 1 nm α-ähnlichen Sn-Schichten an der Sn/Si Grenzfläche blieben bei Raumtemperatur stabil . Die Si-Schichten waren ebenfalls amorph.
Messungen der Sn-projizierten Phononenzustandsdichten (DOS) der -ähnlichen Sn-Schichten in Sn(1 nm)/Si(2 to 5 nm)-Vielfachschichten mittels INRS haben ergeben, daß der Lamb-Mössbauer-Faktor f für eine solche α-ähnliche Sn-Schicht (f=0.21) größer als für eine 50 nm dicke epitaktische α-Sn-Schicht auf InSb(001) ist (f=0.14). Die thermische Stabilität bei hohen Temperaturen der -ähnlichen Sn-Schicht an der Grenzfläche (verglichen mit bulk -Sn) läßt sich mit Hilfe der Vibrations-Entropy erklären.