Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 4: Diamant

HL 4.8: Vortrag

Montag, 17. März 1997, 12:15–12:30, H3

Rauheitsübergänge Bor-dotierter Diamant(001)-Oberflächen im H-Plasma — •S. Strobel, B. Koslowski und P. Ziemann — Abteilung Festkörperphysik, Universität Ulm, D-89069 Ulm

In der Literatur finden sich Hinweise sowohl auf einen glättenden wie auch aufrauhenden Effekt von H-Plasmabehandlungen auf (001)-Diamantober flächen, dessen Mechanismus bislang unverstanden ist. Um hier zu einem besseren Verständnis zu gelangen, wurde die (001)-Oberfläche hoch Bor- dotierter Substrate nach verschiedenen Behandlungen mit dem STM untersucht. Nach chemomechanischer Superpolitur wiesen die Substrate eine äußerst geringe Rauheit von typisch 100pm (rms) auf. An manchen Stellen konnte in diesem Fall mit atomarer Auflösung eine 1x1-Rekonstruktion gefunden werden. Nach erstmaliger H-Plasmaexposition für 3min bei 850^∘C beobachtet man einen Abtrag von 60nm, der durch einen Anstieg der Rauheit auf 3nm (rms) begleitet wird. Diese Zunahme ist auf ca. 6nm tiefe und 20nm breite ’Gräben’ zurückzuführen, die fast ausschließlich in [100]- und [010]- Richtung verlaufen. Eine weitere 5-minütige Plasmabehandlung liefert einen zusätzlichen Abtrag von 80nm und eine starke Zunahme der Rauheit auf 40nm (rms). Topographisch findet man nun ein ’Brikettmuster’, welches sich an kristallographischen Achsen orientiert und dessen Einzelstrukturen durch (111)- und möglicherweise (112)-Facetten begrenzt werden.