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Das Bild zeigt die Si-Oberfläche im Ultrahochvakuum, nach verhergehender
Entfernung der dünnen, an Luft immer vorhandenen Oxidschicht. Ultrahochvakuum (UHV) ist nötig, damit die Probe nicht sofort wieder oxidiert.
Einige ins Auge fallende Besonderheiten sind: |
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Die Atome sind deutlich als rotumrandete
(künstlich eingefärbte) Kreise sichtbar. Das Rastertunnelmikroskop (abgekürzt STM, nach der englischen Bezeichnung
"scanning tunneling microscope") hat die höchste Auflösung
aller Mikroskope und kann Atome auf den Oberflächen (elektrisch leitender) Körper ohne weiteres sichtbar machen. |
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Die Oberfläche hat keine Ähnlichkeit
mit einer {111} Ebene des Diamantgitters. Die Atome der Oberfläche (und die Lage darunter) haben sich rearrangiert um ihre freien Bindungen gegenseitig bestmöglichst abzusättigen. Die zweidimensionale
Elementarzelle des Oberflächengitters ist ziemlich kompliziert mit einer Gitterkonstante die 7 mal größer
ist als die Gitterkonstante des Si Volumengitters. Man spricht deshalb auch von der 7 x 7 Struktur der {111}
Oberfläche. |
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Der 7 x 7 Oberflächenkristall enthält seinerseits Defekte, insbesondere sind
Leerstellen gut zu erkennen. |
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Außerdem ist noch ein Sauerstoffatom an ein Oberflächen Si-Atom gebunden.
Da es 6 äquivalente Positionen einnehmen kann, zwischen denen es schnell hin-und-herspringt, sieht das STM
nur einen Mittelwert - es resultiert ein verschmiertes Sechseck (mal danach suchen). |
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| Courtesy of Omicron |
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I would love to give due credit to the people who took that magnificent picture, unfortunately
I have no idea who they are - this picture just floats around. |
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© H. Föll (MaWi 1 Skript)
Mit Frame
2.1.1 Ausgangspunkt