Crecimiento, desorción térmica y daño por bombardeo iónico en films de C60depositados sobre Cu(111)

Abstract

En el presente trabajo caracterizamos el crecimiento y desorción térmica de C60 sobre Cu(111) por medio de espectroscopia de electrones Auger (AES) y difracción de electrones de baja energía (LEED). Las películas de C60 fueron crecidas sobre el sustrato por sublimación de C60 desde una celda de Knudsen a 350°C, dentro de una cámara de ultra alto vacío (~10-9Torr). También,determinamos las condiciones de medición de espectros de dispersión de iones lentos (LEIS), estimando el daño por irradiación producido por las dosis típicas utilizadas en estos experimentos (~1014 iones/cm2). Para analizar el daño por bombardeo iónico (H+, He+ y Ar+, con energías de incidencia de 2, 4 y 8 keV) de las películas de C60 se siguió la evolución temporal del plasmón característico de los enlaces p de los átomos de Carbono que conforman la molécula de C60, mediante espectroscopia de pérdidade energía de electrones (EELS). Además, se tomaron espectros Auger antes y después del bombardeo para caracterizar y cuantificar el daño producido.El presente estudio muestra que: el crecimiento de C60 sobre Cu(111) es capa tras capa; la desorción de la primera monocapa es diferente a las demás, quedando solo una monocapa cuando es calentado a 500°C; y solo se detectódaño por irradiación, para las dosis relevantes, cuando la muestra fue bombardeada con Ar+

Auger Electron Spectroscopy (AES) and Low Energy Electron Diffraction (LEED) were used to characterize the growth and thermal desorption of C60 on Cu(111). C60 films were grown by sublimation from a Knudsen cell at 350°C, placed in an ultra-high vacuum chamber (UHV) (~10-9Torr). We estimated the best conditions to obtain low energy ion scattered spectra (LEIS) by measuring the irradiation damage produced by typical doses used in theseexperiments (~1014iones/cm2 ). In order to analyze the potential damage of the sample by ion bombardment (2 , 4 and 8 keV H+ , He+ and Ar+ ), we monitored the evolution of the characteristicplasmon due to π-bonds of the C60 molecule C atoms by Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS). In addition, Auger spectra (AES) were taken before and after irradiation to characterize and quantify the damage. Our study shows that: C60 growths on Cu(111) layer by layer; the desorption of the first monolayer is different to the desorption of the other layers, remaining the first monolayer even when the substrate is heated up to 500°C and; damage by ion bombardment, at the used dose, was only detected when the sample was under Ar+ irradiation