Gegenstand dieser Dissertation sind Untersuchungen zur Ausbildung verschiedener Rekonstruktionen und zur Facettierung von reinen und adsorbatbedeckten Germaniumoberflächen mit (001)- und (103)-Orientierung sowie vergleichenden Untersuchungen auf Siliziumoberflächen. Die Strukturbestimmung wurde mit hochauflösender Rastertunnelmikroskopie (STM) unter Verwendung beider Tunnelspannungspolaritäten durchgeführt und z. T. mit Oberflächenröntgenbeugungsexperimenten (SXRD) kombiniert. Die Auswahl der Adsorbate Indium, Blei und Antimon (Wismut) umfaßt Elemente der III., IV. und V. Hauptgruppe des Periodensystems.

In Abhängigkeit von der Wahl des Adsorbats, der Bedeckung und der Temperatur des Substrats konnten den verschiedenen Rekonstruktionen charakteristische Strukturelemente zugeordnet werden. Die Struktur der Pb-bedeckten Ge(001)-Oberfläche wird im Submonolagenbereich durch kovalent gebundene asymmetrische Pb-Dimere und für höhere Bedeckungen durch dichtgepackte modulierte metallische Pb-Lagen geprägt. Grundlegende Strukturelemente der In-bedeckten Ge(001)- und Si(001)-Oberflächen sind symmetrische In-Dimere und -Trimere nach Deposition bei Raumtempertur und dreifach zum Substrat gebundene In-Monomere auf getemperten Proben. Die Bindungsgeometrie der In-Monomere bedingt eine Umordnung der obersten Substratlagen unter lokalem Massentransfer. Die Sb-bedeckte Ge(001)-Oberfläche zeigt eine Sb-Dimerstruktur. Nach einem Temperungsvorgang relaxiert die adsorbat-induzierte Verspannung der Oberfläche im Submonolagenbereich durch ein Austausch von Substrat- und Adsorbat-Dimeren zwischen den Lagen und im Monolagenbereich durch eine Aufrauhung der Oberfläche.

Es wurde entdeckt, daß die Ge(001)-Oberfläche durch In-Adsorption in {103}-Fläche facettieren kann. Die Facettenflächen begrenzen bei geeigneter Prozeßführung regelmäßig angeordnete Nanostrukturen einheitlicher Größe und perfekt regelmäßiger prismenförmiger Gestalt. Die verschiedenen Stadien der Facettierung von der Keimbildung über die Ausbreitung und die vollständige Facettierung der Oberfläche bis zum Zerfall der Facetten wurden verfolgt. Die treibende Kraft für die Facettierung stellt die Minimierung der freien Energie der Oberfläche dar, während die einheitliche Größe der Facetten auf die Kinetik des Facettierungsprozesses zurückgeführt wird. Die In-induzierte Facettierung der Ge(001)-Oberfläche stellt ein ideales Modellsystem für die adsorbat-induzierte Nanostrukturierung durch Selbstorganisation dar.

Angeregt durch die Beobachtung der {103}-Facettierung der Ge(001)-Oberfläche wurden die ersten Untersuchungen an hochindizierten (103)-Oberflächen von Si und Ge durchgeführt. Allgemein eröffnen hochindizierte Oberflächen neue Möglichkeiten auf dem Weg zur Verbesserung des heteroepitaktischen Wachstums. Es erwies sich, daß neben der In-terminierten Ge(103)-Oberfläche auch die reine Ge(103) Oberfläche stabil ist und eine (4x1)-Rekonstruktion zeigt. Die Struktur beider Rekonstruktionen wurde bestimmt. Die Si(103)-Oberfläche bildet keine ebenen Flächen aus, sondern kleine (105)-Facetten und Stufenbändel. Die ebene Si(103)-Oberfläche kann durch die Adsorption von In und Bi stabilisiert werden und rekonstruiert wie die In-bedeckte Ge(103)-Oberfläche in eine einfache (1x1)-Adatom-Struktur. Die Sb-bedeckte Ge(103)-Oberfläche dagegen facettiert in eine regelmäßige ``Berg und Tal''-Struktur aus {113}-Flächen.