Metallisierung von SiC Oberflächen durch Wasserstoff-Adsorption

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Beschreibung

In jüngster Zeit wurde erstmals die Metallisierung einer Halbleiteroberfläche durch Wasserstoffadsorption entdeckt. Es wurde beobachtet, dass die SiC(001)-(3x2) Oberfläche bei geeigneter Bedeckung mit atomaren Wasserstoff ihren elektronischen Charakter von halbleitend zu metallisch ändert. Erste Vermutungen gehen davon aus, dass dieser Effekt durch Si Dangling Bonds hervorgerufen wird, die sich auf der dritten Schicht in der Umgebung von adsorbierten H Atomen befinden und aufgrund der starken H-H Repulsion nicht durch weitere Wasserstoffatome abgesättigt werden können. Dieses Phänomen ist bisher weder theoretisch untersucht worden, noch ist sein Zustandekommen mikroskopisch genau verstanden. Hauptziel des vorliegenden Forschungsprojektes ist es daher, die physikalischen Ursprünge für die wasserstoffinduzierte Metallisierung der SiC(001)-(3x2) Oberfläche zu ergründen. Dies soll im Rahmen von ab-initio Berechnungen struktureller und elektronischer Eigenschaften wasserstoffbedeckter SiC(001)-(3x2) Oberflächen auf der Basis der Dichtefunktionaltheorie geschehen. Molekularer Wasserstoff bindet nicht auf SiC(001)-(3x2), während sowohl atomarer als auch molekularer Wasserstoff auf SiC(001)-c(4x2) adsorbieren, dabei aber nicht zu einer Metallisierung führen. Daher sollen auch diese Adsorptionssysteme im Vergleich studiert werden, um wichtige Erkenntnisse über das gänzlich verschiedene Adsorptionsverhalten von H bzw. H2 auf SiC(001)-(3x2) und SiC(001)c-(4x2) zu gewinnen.