Contribution a l'etude, par spectroscopie de photoelectrons, des surfaces metaux alcalins/ge(100) et gasb(110) : formation d'interface, barriere de schottky et oxydation catalytique
Institution:
Paris 11Disciplines:
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Abstract FR:
Nous avons etudie par spectroscopie de photoelectrons la formation d'interface et la barriere de schottky des metaux alcalins sur gasb(110), l'oxydation directe et par promotion catalytique utilisant des metaux alcalins de gasb(110) et l'oxydation de la surface propre ge(100) et de l'interface metal alcalin/ge(100). Nous montrons le role des impuretes dans la croissance des metaux alcalins sur les surfaces des semi-conducteurs dans le cas de la surface si(100)21. Une saturation de la croissance de l'adsorbat est trouvee uniquement en utilisant des evaporateurs d'alcalins qui ont ete degazes tres soigneusement auparavant. Dans l'oxydation de la surface ge(100), nous observons, que le metal alcalin joue un role de catalyseur ou de poison selon la temperature de surface lors des expositions a l'oxygene. Nous constatons un comportement des metaux alcalins comme accepteur d'oxygene a temperature ambiante. La migration de l'oxygene vers le volume est bloquee par une forte liaison a l'adsorbat et les sites d'adsorption de l'oxygene deviennent satures. L'oxygene migre directement en sous-surface a 570 k, et l'augmentation du coefficient de collage en presence de metaux alcalins resulte dans un taux d'oxydation superieur. Nous montrons que les interfaces metal alcalin/gasb (110) sont fortement reactifs meme a basse temperature. La reactivite est une fonction de la temperature, du dopage et de la nature du metal alcalin. Deux sites differents d'adsorption, l'un avec une forte ionicite et l'autre de nature covalente sont caracteristiques pour les couvertures en alcalin inferieur a la monocouche. Nous interpretons le site ionique avec une adsorption sur le site gallium et un transfert de charge dans les liaisons pendantes vides. Ce transfert de charge et la formation des etats de defaut sont deux mecanismes responsables pour les deplacements du niveau de fermi avec un overshoot pour les echantillons du type p a temperature ambiante et a basse temperature. Pour des couvertures superieures a 0. 2 monocouches, le niveau de fermi est piege pres du maximum de la bande de valence et l'adsorption supplementaire est du type plutot covalent. Nous avons observe une promotion de l'oxydation de gasb(110) par 6 ordres de grandeur dans le cas des interfaces reactives. Une relation lineaire entre le taux d'oxydation et l'intensite de la reaction a l'interface metal alcalin/gasb(110) montre le role de defauts dans l'oxydation de gasb