Zusammenfassung
In der vorliegenden Arbeit wurden die fcc(110)-Oberflächen von Silber, Gold und Iridium, sowie die (001)-Oberfläche von Silicium mittels Rastertunnelmikroskopie (STM) bei verschiedenen Probentemperaturen untersucht.
Für Ag(110) wird selbst unter mildesten Abbildungsbedingungen ein Einfluss der STM-Spitze auf die Eigendiffusion beobachtet. Entlang der schweren Diffusionsrichtung können die Atome von der Spitze auf dem energetisch günstigen Weg eines Atom-Austausches um eine oder wenige Gitterkonstanten mitbewegt werden. Die dabei auftretende metastabile Hantelstruktur wurde hier anhand ihres charakteristischen Scan-Profils erstmals mit dem STM beobachtet. Entlang der leichten Diffusionsrichtung können ebenfalls Atome aus der Stufenkante mitgezogen werden, die dann der Spitze einige Nanometer weit folgen, wobei sich auch hier durch zwischenzeitliches Losreißen und Wiedereinfangen der Atome charakteristische Scan-Profile ergeben. Die Diffusion der Atome wird durch die attraktive Wechselwirkung mit der Spitze um Größenordnungen herabgesetzt.
Für die (1×2)-Missing-Row rekonstruierte Au(110) konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass [1-10]-orientierte Stufenkanten auch unter dem Einfluss einer scannenden STM-Spitze selbst bei Temperaturen von 500 K stabil sind. Die oberhalb dieser Temperatur mit dem STM zu beobachtenden fjordartigen Strukturen wurden eingehender untersucht. Eine Entscheidung der Diskussion, ob es sich dabei um eine reale Struktur oder aber ein Mess-Artefakt auf Grund von Kinkdiffusion handelt, konnte zwar nicht eindeutig getroffen werden, die Beobachtungen sprechen aber dennoch eher gegen ein Artefakt.
Die Ir(110)-Oberfläche wurde im Temperaturbereich von 300 K bis 890 K untersucht und die Resultate mit den teilweise widersprüchlichen Literatur-Angaben verglichen. Bei Raumtemperatur weist die Oberfläche {331}-Facetten auf. Mit zunehmender Temperatur (520 K) wird sie flacher und geht zunächst in eine (1×3)/(1×1)-Struktur über. Zusätzlich können Quantenpunktstrukturen beobachtet werden. Bei noch höheren Temperaturen (890 K) erhält man schließlich eine (1×2)-Missing-Row-Struktur, was auch durch LEED-Beobachtung bestätigt wird. Als treibende Kraft für die Ausbildung der verschiedenen Strukturen wird eine temperaturabhängige Zugverspannung vorgeschlagen.
Für Si(001)-(2×1) wurden verschiedene aus der Literatur bekannte nass-chemische Präparationsverfahren (Ishizaka-Shiraki-Verfahren, SPM-Verfahren) miteinander und mit dem bei wissenschaftlichen Untersuchungen etablierten Standardverfahren verglichen und mit dem STM erstmals im Ultrahochvakuum charakterisiert. Es zeigt sich, dass die nass-chemischen Verfahren zwar niedrige Präparationstemperaturen erlauben, die Konzentration von intrinsischen Defekten, insbesondere Dimer-Leerstellen, jedoch deutlich höher ist als beim Standardverfahren.
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