Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 25: GaN I

HL 25.1: Vortrag

Donnerstag, 20. März 1997, 10:15–10:30, H1

Molekularstrahlepitaxie von Aluminiumnitrid auf Siliziumkarbid — •S. Karmann¹, U. Kaiser¹, J. Kräußlich², G. Peiter³, Ch. Schmidt¹, A. Fissel¹ und W. Richter¹ — ¹FSU Jena, Inst. für Festkörperphysik, Max-Wien-Pl. 1, 07743 Jena — ²Inst. für Optik und Quantenelektronik — ³Inst. für Physikalische Chemie

Die Abscheidung von AlN auf SiC wird als Modellsystem für die Heteroepitaxie der Gruppe III-Nitride untersucht: α-SiC und AlN sind in der (0001)-Ebene auf 1% gitterangepaßt und besitzen nahezu dieselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Die MBE-Abscheidung erfolgt durch Verdampfen von Aluminium und Plasmaanregung von Stickstoffgas (Arbeitsdruck 10⁻⁵mbar, Substrattemperatur 800-1000 ^∘C, Wachstumsrate etwa 100 nm/h). Die TEM-Bilder deuten auf eine Säulenstruktur des AlN bei den zur Zeit noch nicht optimierten Wachstumsbedingungen hin (Wurtzit-Struktur, epitaktisches Wachstum). Die mittels AFM beobachtete Oberflächentextur spiegelt die laterale Dimension D ≈ 10nm der Wachstumssäulen wider (Rauhigkeit R(rms) = 2-3 nm). Durch XRD bestimmen wir die Gitterkonstante zu c(AlN) = 0,498nm (Literaturwert 0,4965 nm). Die Halbwertsbreite der (00.2)AlN-Reflexe im ω-scan beträgt derzeit 2’. IR- und Raman-Messungen zeigen die TO- und LO-Linien bei den erwarteten Wellenzahlen (666 bzw. 886 cm⁻¹).

Möglichkeiten zur weiteren Verbesserung der Schichteigenschaften werden ebenso diskutiert wie erste Ergebnisse zur MBE-Abscheidung von β-SiC auf den AlN-Schichten.