Wachstum und Struktur ultradünner, epitaktischer BaTiO3-Schichten auf Platin-Substraten

Abstract

Untersuchungen zum Wachstum und der Struktur ultradünner Oxidschichten auf idealen Substraten bilden die Grundlage für das Verständnis der grenzflächengesteuerten Eigenschaften dieser zweidimensionalen Systeme. In diesem Zusammenhang ist die Charakterisierung des bei Raumtemperatur ferroelektrischen BaTiO3 besonders interessant. In der vorliegenden Arbeit wurden ultradünne BaTiO3-Schichten unter UHV-Bedingungen mit Hilfe des Magnetronsputterns auf Pt(100)- und Pt(111)-Oberflächen hergestellt. Die Charakterisierung der Morphologie, der Struktur und der chemischen Zusammensetzung der Schichten erfolgte mit STM, LEED und XPS. Auf Pt(100) wird das pseudomorphe Wachstum von BaTiO3(100)-Schichten beobachtet, was aufgrund der Gitterfehlanpassung von 2% auf eine starke Wechselwirkung zum Substrat schließen lässt. Auf der Pt(111)-Oberfläche ist dagegen die Bindung zum Substrat schwächer. Es wird das Wachstum relaxierter BaTiO3(111)-Schichten und die Bildung dreidimensionaler Inseln beobachtet.