Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 10: Epitaxie

HL 10.12: Vortrag

Montag, 17. März 1997, 18:15–18:30, H4

Diffuse Röntgenstreuung an Misfitversetzungen in Heteroepitaxieschichten — •B. Jenichen¹, V.M. Kaganer², R. Köhler², M. Schmidbauer² und R. Opitz² — ¹Paul–Drude–Institut für Festkörperelektronik, Berlin — ²MPG–AG für Röntgenbeugung, Berlin

Die Inhomogenität der Deformationen an Versetzungen zwischen Substrat und Epitaxieschicht (misfit dislocations) führt zu einer diffusen Röntgenstreuung. Diese Streuung wurde für verschiedene Materialkombinationen, d.h. auch für einen großen Bereich von Versetzungsdichten ρ und Schichtdicken d, mit einem Dreikristalldiffraktometer gemessen. Für hohe Versetzungsdichten hat die Streuung die Form einer anisotropen Gaußverteilung. Berechnungen der Streuung an räumlich nicht korrelierten Versetzungen eines Typs zeigen, daß die Halbwertsbreite der Streukurve proportional dem Wert Qb√ρ /d ist, Q ist der Streuvektor und b der Burgersvektor der Versetzung. Kurzreichweitige Korrelationen der Lage der Versetzungen, d.h. geringe Schwankungen ihres Abstandes um einen Mittelwert, verringern diese Halbwertsbreite (gemessen für AlSb auf GaAs) während langreichweitige Schwankungen der Versetzungsdichte zu einer Verbreiterung führen (beobachtet für SiGe auf Si). Für geringe Versetzungsdichten entsprechen die berechneten Kurven genau den experimentellen, ohne daß ein Anpassungsparameter notwendig wird (z.B. für AlAs auf GaAs). Das inhomogene Verschiebungsfeld nahe der Probenoberfläche bestimmt die Halbwertsbreite, was durch Messungen an einem dünnen Übergitter auf einer relaxierten Schicht belegt wird.