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Diplomarbeit aus dem Jahr 1997 im Fachbereich Physik - Experimentalphysik, Universität Hamburg (Unbekannt), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Gang der Untersuchung:
Zunächst sollen in Kapitel 2 physikalische Grundlagen besprochen werden, die als Basis für die zum Einsatz gekommenen Meßmethoden gelten. Dabei ist vor allem die dynamische Beugungstheorie hervorzuheben. Durch diese Theorie kann unter anderem verstanden werden, wie sich bei der Einstrahlung ebener Röntgenwellen auf einen Einkristall in Bragg-Bedingung ein stehendes Wellenfeld durch Superposition von einfallender und Bragg-reflektierter Welle ausbildet. Diese Tatsache bildet im Rahmen dieser Arbeit eine wichtige physikalische Grundlage für die Untersuchung von Proben mit stehenden Röntgenwellenfeldern, wie sie in Kapitel 3 beschrieben sind. Dabei wird ausgenutzt, daß durch die Variation der Phase zwischen ein- und ausfallender Welle das Intensitätsmaximum des
Wellenfeldes relativ zu den Netzebenen des Kristalls definiert verschoben werden kann. Im Kristall eingebaute Atome werden dadurch mehr oder weniger stark zur Fluoreszenz angeregt, so daß sich ihre Positionen relativ zu den Beugungsebenen bestimmen lassen.
Die Prinzipien der Streuung von Heliumionen mittlerer Energie (MEIS) und der Beu-gung niederenergetischer Elektronen (SPA-LEED) sind in Kapitel 4 dargestellt. Dort werden die Grundlagen für die spätere Auswertung behandelt.
In Kapitel 5 ist die Probenherstellung beschrieben. Wichtigen Raum nehmen dort vor allem die Eichung der Verdampfer sowie SPA-LEED-Aufnahmen der rekonstruierten Wismutoberflächen ein.
Zur Aufnahme von Fluoreszenzspektren, sowie zur Justage und Stabilisierung des Experiments mit stehenden Wellen, kamen Röntgendetektoren zum Einsatz, die in Kapitel 6 vorgestellt werden.
Auf die Messungen mit stehenden Wellen geht Kapitel 7 ein. Im Vordergrund stehen die Charakteristik des eingestzten Monochromators, die Geometrie des Aufbaus und die Steuerung des Experiments.
Die Auswertung der Messungen mit Innenstreuung werden in Kapitel 8 ausgeführt. Im Blickpunkt stehen hierbei die Berechnung der Oberflächenschichtdicke und die Zuordnung der Wismutkonzentration in die einzelnden Kristallagen.
Kapitel 9 schildert das Auswertungsverfahren für Daten, die mit stehenden Wellen aufgenommen wurden und liefert die Ergebnisse dieser Messungen und erste Diskussionen.
Die Einordnung der Meßergebnisse spielt in Kapitel 10 eine wichtige Rolle. Die Entwicklung eines Modells, aus dem sich die Messungen wiederspruchsfrei ergeben, ermöglicht eine Vorhersage über die Konzentrationsverteilung von Wismut in einer Probe, an der keine Ionenstreuspektren aufgenommen wurden.
Im Anschluß sind die wichtigsten Ergebnisse dieser Arbeit noch einmal zusammengefaßt.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.Einleitung
2.Theorie5
2.1Einwirkung von Strahlung auf Materie5
2.1.1Photon-Elektron-Streuung5
2.1.2Photon-Phonon-Wechselwirkung6
2.1.3Photoeffekt7
2.1.4Fluoreszenz9
2.2Kristallstrukturen9
2.3Beugung an periodischen Strukturen13
2.3.1Kinematische Beugungstheorie13
2.3.2Streubedingung und Braggsches Gesetz14
2.3.3Dynamische Beugungstheorie17
2.3.4Beugung an zweidimensionalen periodischen Strukturen24
2.4Beschreibung von Kristalloberflächen24
2.4.1Oberflächenrekonstruktionen24
2.4.2Formale Beschreibung25
3.Stehende Röntgenwellen zur Positionsbestimmung29
3.1Das stehende Röntgenwellenfeld29
3.2Kohärente Position und Fraktion33
4.Ergänzende Meßmethoden35
4.1Innenstreuung35
4.2Elektronenbeugung bei niedriger Energie39
4.3Auger-Elektronen-Spektroskopie42
5.Probenherstellung43
5.1Zielsetzungen bei der Probenherstellung43
5.2Die Ultrahochvakuum-Apparatur44
5.3Die Probenpräparation45
5.3.1Eichung der Ve...
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Zunächst sollen in Kapitel 2 physikalische Grundlagen besprochen werden, die als Basis für die zum Einsatz gekommenen Meßmethoden gelten. Dabei ist vor allem die dynamische Beugungstheorie hervorzuheben. Durch diese Theorie kann unter anderem verstanden werden, wie sich bei der Einstrahlung ebener Röntgenwellen auf einen Einkristall in Bragg-Bedingung ein stehendes Wellenfeld durch Superposition von einfallender und Bragg-reflektierter Welle ausbildet. Diese Tatsache bildet im Rahmen dieser Arbeit eine wichtige physikalische Grundlage für die Untersuchung von Proben mit stehenden Röntgenwellenfeldern, wie sie in Kapitel 3 beschrieben sind. Dabei wird ausgenutzt, daß durch die Variation der Phase zwischen ein- und ausfallender Welle das Intensitätsmaximum des
Wellenfeldes relativ zu den Netzebenen des Kristalls definiert verschoben werden kann. Im Kristall eingebaute Atome werden dadurch mehr oder weniger stark zur Fluoreszenz angeregt, so daß sich ihre Positionen relativ zu den Beugungsebenen bestimmen lassen.
Die Prinzipien der Streuung von Heliumionen mittlerer Energie (MEIS) und der Beu-gung niederenergetischer Elektronen (SPA-LEED) sind in Kapitel 4 dargestellt. Dort werden die Grundlagen für die spätere Auswertung behandelt.
In Kapitel 5 ist die Probenherstellung beschrieben. Wichtigen Raum nehmen dort vor allem die Eichung der Verdampfer sowie SPA-LEED-Aufnahmen der rekonstruierten Wismutoberflächen ein.
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2.1.3Photoeffekt7
2.1.4Fluoreszenz9
2.2Kristallstrukturen9
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2.3.1Kinematische Beugungstheorie13
2.3.2Streubedingung und Braggsches Gesetz14
2.3.3Dynamische Beugungstheorie17
2.3.4Beugung an zweidimensionalen periodischen Strukturen24
2.4Beschreibung von Kristalloberflächen24
2.4.1Oberflächenrekonstruktionen24
2.4.2Formale Beschreibung25
3.Stehende Röntgenwellen zur Positionsbestimmung29
3.1Das stehende Röntgenwellenfeld29
3.2Kohärente Position und Fraktion33
4.Ergänzende Meßmethoden35
4.1Innenstreuung35
4.2Elektronenbeugung bei niedriger Energie39
4.3Auger-Elektronen-Spektroskopie42
5.Probenherstellung43
5.1Zielsetzungen bei der Probenherstellung43
5.2Die Ultrahochvakuum-Apparatur44
5.3Die Probenpräparation45
5.3.1Eichung der Ve...
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