Struktur und Reaktivität von Siliciumclustern in der Gasphase

Im Hinblick auf die weitere Miniaturisierung in der Mikroelektronik und die Möglichkeit, analog zu den Fullerenen neue Materialien zu entdecken, werden Cluster von Halbleiterelementen wie Silicium derzeit intensiv untersucht. Durch Umsetzung von massenselektierten Si n ‐Clustern mit reaktiven Gasen, z.B. Ethylen, und eine anschließende Produktanalyse lassen sich Aussagen zur Struktur solcher Cluster machen. Danach ist z.B. Si 10 nicht adamantanartig aufgebaut, wie es von elementarem Silicium her zu erwarten wäre, sondern kompakter (zwei nahezu energiegleiche berechnete Strukturen im Bild rechts) mit weniger freien Valenzen an den Si‐Atomen. Eine C 60 ‐analoge „runde Si 60 ‐Chemie” scheint es nicht zu geben, auch wenn Si 60 (berechnete Struktur im Bild rechts) einem Stabilitätsmaximum entspricht. Eine direkte Strukturbestimmung von Si 60 steht aber noch aus, da die absolute Stabilität von S 60 um Größenordnungen geringer ist als die von c 60 .