Portal de Periódicos da CAPES

Supersaturation and mode of growth for Fe films on Cu(111). An experimental study using LEED and AES

1977; Wiley; Volume: 44; Issue: 2 Linguagem: Inglês

10.1002/pssa.2210440217

1521-396X

U. Gradmann, Peter Tillmanns,

Surface and Thin Film Phenomena

The initial stages of the epitaxial growth of Fe on Cu(111) are studied in UHV, for substrate temperatures Ts between 20 and 400 °C, and for growth rates A between 0.01 and 1.5 Å/s. Low energy electron diffraction (LEED) is used two study the transition from the pseudomorphic f.c.c. γ-Fe-structure (for the thinnest films) to b.c.c. α-Fe. The critical thickness for the first indication of α-Fe, as a function of Ts, increases from 8 Å at room temperature to 80 Å at 400 °C. The main emphasis is given to the transition from layer-growth to island-growth, caused by variation of Ts and A. The mode of growth may be concluded from the Auger-intensities of films and of substrate as a function of the film-thickness. By proper parametrization a convenient parameter for the mode of growth could be defined. For variation of both Ts and A, this growth-parameter depends only on the supersaturation of the condensing vapour-beam, in good qualitative and semi-quantitative agreement with a recent theory by Markov. Die Anfangsstadien des epitaktischen Wachstums von Fe auf Cu(111) werden im UHV unter-sucht bei Substrat-Temperaturen Ts zwischen 20 und 200 °C und Aufdampfraten A zwischen 0,01 und 1,5 Å/s. Der Übergang von der pseudomorphen k.f.z. γ-Fe-Struktur der dünnsten Filme zum k.r.z. α-Fe wird durch Beugung langsamer Elektronen (LEED) untersucht. Die kritische Dicke für die erste Andeutung von α-Fe, als Funktion von Ts, steigt von 8 Å bei Zimmertemperatur auf 80 Å bei 400 °C. Das Hauptinteresse gilt dem Übergang vom flächenhaften zum Inselwachstum, in Abhängigkeit von Ts und A. Der Wachstumsmodus kann aus den Auger-Intensitäten der Schicht und des Substrates in Abhängigkeit von der Schichtdicke erschlossen werden. Durch eine geeignete Schematisierung dieser Abhängigkeit kann ein passender Wachstums-Parameter definiert werden. Bei Ånderung von Ts und A hängt dieser Wachstums-Parameter nur von der Übersättigung des kondensierenden Dampfstrahls ab, in guter qualitativer und halbquantitativer Übereinstimmung mit einer neueren Theorie von Markov.