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| Book/Report | FZJ-2019-01369 |
1996
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag
Jülich
Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/21595
Report No.: Juel-3194
Abstract: Im Rahmen dieser Arbeit wurde mittels Weichröntgenspektroskopie an der Si L$_{2,3}$ Kante die elektronische Struktur von SiC an einkristallinen Proben der 3C, 6H und 4H-Modiftkationen untersucht Mit der Weichröntgenabsorption (SXA) wird die lokale partielle Zustandsdichte (LPDOS) des Leitungsbandes (CB), mit der Weichröntgenemission (SXE) die des Valenzbandes (VB), spektroskopiert. Die Experimente erfolgten an der Undulatorbeamline BW3 bei DESY in Hamburg. Dort wurde monochromatische Synchrotronstrahlung bei der SXA- bzw. der Anregung der Proben für die SXE-Messungen der Proben genutzt. Die SXA-Spektren und je ein gemessenes, hochenergetisch angeregtes SXE-Spektrum (Anregungsenergie: 148,8 eV) wurde mit DOS Rechnungen und Spektren aus der Literatur verglichen. Es wurden weiterhin SXE-Spektren für verschiedene Anregungsenergien im Bereich der L$_{2,3}$-Absoptionsschwellen gemessen. Diese niederenergetisch angeregten SXE-Spektren wurden im Rahmen der Theorie der resonanten inelastischen Röntgenstreuung (XRIS) diskutiert und mit Bandstrukturrechnungen verglichen. Aus den SXA-Spektren ergaben deutliche Unterschiede in den CB der drei ModifIkationen, während die hochenergetisch angeregten SXE-Spektren nur sehr geringe Abweichungen voneinander zeigten. Der Vergleich mit DOS Rechnungen von Park et al. ergab eine gute Übereinstimmung mit diesen Spektren, wobei die Abweichungen durch den Unterschied zwischen der gemessenen LPDOS und der berechneten totalen DOS erklärt werden konnten. Die Bestimmung der Bandlücken, 3C: 2,2 eV, 6H: 2,89 eV und 4H: 3,29 eV, ergab eine sehr gute Übereinstimmung mit den entsprechenden Literaturwerten. Dabei ergeben sich die Unterschiede in den Werten hauptsächlich durch eine Verschiebung des Leitungsbandminimums (CBM) zu höheren Energien. Die zeigten eine Abhängigkeit bezüglich der Anregungsenergie, die in der XRlS-Theorie durch einen kohärenten Streuanteil in diesen Spektren erklärt werden kann. Dieser Anteil resultiert dabei aus der Kohärenz zwischen dem SXA- und SXE-Prozeß, wodurch nur jeweils VB-Zustände aus bestimmten Teilen der Brillouin-Zone zu den Spektren beitragen. Dies ermöglicht es, die Bandstruktur der Probe zuuntersuchen. Ein Vergleich mit den Bandstrukturrechnungen von Park et al. zeigte dabei nicht die gleiche Übereinstimmung, wie die daraus berechnete DOS, was darauf beruht, daß die DOS eine Integration der Anzahl der Zustände der Bandstruktur über die gesamte Brillouin-Zone ist, wodurch die Information der Position einzelner Zustände bezüglich des k-Vektors, die in der Bandstruktur vorhanden sind, verlorengehen. Die gemessenen niederenergetisch angeregten SXE-Spektren wurden durch Bandstrukturrechnungen von Käckell et al. besser erklärt. Nach der XRlS-Theorie nimmt der Anteil der kohärenten Streuung ab, je größer der Unterschied zwischender Anregungsenergie und der Energiewert der Absorptionskante ist. Dies konnte durch die Spektren gezeigt werden.
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