J. Phys. France 46, 839-845 (1985)
DOI: 10.1051/jphys:01985004605083900

Room temperature adsorption of au on cleaved GaAs (110)

V. Mercier, C.A. Sébenne, P. Chen, D. Bolmont et F. Proix

Laboratoire de Physique des Solides, Université Pierre et Marie Curie, 75230 Paris Cedex 05, France

Abstract
The early stages of ultrahigh vacuum deposition of Au, from 10-3 to about 102 monolayers (ML) on an initially clean cleaved (110) surface of GaAs kept at room temperature are studied. Crystallographic, compositional and electronic surface data are obtained using low energy electron diffraction (LEED), Auger electron spectroscopy (AES), electron loss spectroscopy (ELS) and photoemission yield spectroscopy. After surface reconstruction effects at coverages below 0.1 ML, the formation of a two-dimensional compound is observed which brings a specific density of states determining the Fermi level position; a model is developed leading to a compound about 8 A thick with four Au atoms per GaAs surface unit cell. The formation of more and more spread islands of Au follows.

Résumé
On étudie les premières étapes du dépôt sous ultravide de l'or, de 10 -3 à environ 102 monocouches (mc), sur une surface (110) initialement propre de GaAs clivé maintenu à température ambiante. Des renseignements d'ordre cristallographique, compositionnel et électronique sur la surface sont obtenus à partir de la diffraction des électrons lents, de la spectroscopie des électrons Auger, de la spectroscopie de perte d'énergie des électrons, et de la spectroscopie de rendement de photoémission. Après des effets dus à la reconstruction de surface à des recouvrements inférieurs à 0,1 mc, on observe la formation d'un composé bidimensionnel qui introduit une densité spécifique d'états déterminant la position du niveau de Fermi; un modèle est proposé conduisant à une épaisseur de 8 A environ et une composition de quatre atomes d'or par maille superficielle de GaAs. Ensuite, des ilots d'or de plus en plus larges se forment sur la surface.

PACS
6835 - Solid surfaces and solid-solid interfaces: Structure and energetics.
7320H - Impurity and defect levels; energy states of adsorbed species.
7920F - Electron impact: Auger emission.

Key words
adsorption -- Auger effect -- electronic density of states -- Fermi level -- gallium arsenide -- gold -- III V semiconductors -- low energy electron diffraction -- photoelectron spectra -- surface electron states -- surface structure