Lasergetriebene Manipulation von Adsorbaten auf nicht-rigiden Oberflächen: H:Si als Modellsystem

• Applicant: Professor Dr. Peter Saalfrank
• Subject Area: Theoretical Chemistry: Electronic Structure, Dynamics, Simulation
• Term: from 2003 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5421790

Wenn Wasserstoff auf einer Siliziumoberfläche adsorbiert, so entsteht ein System von beträchtlichem praktischen Interesse - etwa für die Passivierung von Halbleiteroberflächen in der Mikrochipherstellung - welches aber gleichzeitig ein hochinteressantes "Mikrolabor" für die Grundlagenforschung darstellt. In diesem Projekt interessieren wir uns für die gezielte laserinduzierte Manipulation des Adsorbats (Wasserstoff) auf einer Si(100)-Oberfläche, speziell für (1) die Vibrationsanregung der H-Si-Bindung durch IR-Pulse bei gleichzeitiger Relaxation, (2) Photodesorption von H mittels IR und/oder UV-Pulsen, und (3) die laterale Verschiebung von H-Atomen auf der Oberfläche. Mit Hilfe quantenmechanischer Methoden (ab initio Quantenchemie, Wellenpaketdyanmik, Dichtematrixtheorie offener Quantensysteme) soll v.a. die Dynamik dieser Prozesse möglichst parameterfrei und unter Berücksichtigung der Ankopplung des Adsorbats an die Gitterschwingungen des Substrats studiert werden. Die Behandlung der Adsorbatdynamik auf solchen nicht-rigiden Oberflächen verlangt als starke methodische Komponente die Weiterentwicklung multidimensionaler quantendynamischer Verfahren.

• DFG Programme: Research Grants