Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 24: Homo-/Hetero-Epitaxie auf Si

O 24.3: Vortrag

Mittwoch, 19. März 1997, 16:30–16:45, S 1

Molekulardynamische Simulationen zur Deposition von Siliziumschichten mit energetischen Ionen — •H. Hensel und H. M. Urbassek — Fachbereich Physik, Universität Kaiserslautern, Erwin-Schrödinger-Straße, D-67663 Kaiserslautern

Das Wachstum von Siliziumschichten auf Siliziumkristallen duch niederenergetische Ionendeposition und ionenstrahlunterstützte Deposition (IBAD) wird untersucht. Die Siliziumwechselwirkungen werden mit dem empirischen Potential von Stillinger und Weber [1] modelliert. Als Substrat werden Silizium (100)(2 × 1) und Silizium (111) Kristalle mit einer Temperatur von 200 K und 300 K betrachtet. Bei niedrigen Depositionsraten wachsen amorphe Siliziumschichten, bei hohen Raten bzw. bei IBAD wird epitaktisches Wachstum unterhalb einer dünnen amorphen Schicht beobachtet. Die Kristallisationsgeschwindigkeit auf der (111) Oberfläche ist deutlich langsamer als auf der (100) Oberfläche. Der Kristallisationsprozeß kann durch die Bildung von kinks an (111) Terassen und deren Wanderung in [110] Richtung dargestellt werden, wie dies von Csepregi et al. [2] vorgeschlagen wurde. Lokale Umordnung der Bindungsverhältnisse in der Grenzschicht zwischen dem amorphen und kristallinen Material und der Abbau von Überkoordinationen führt zur Bildung und Wanderung der kinks.

[1] F. H. Stillinger and Th. A. Weber, Phys. Rev. B 31, 5262 (1985)

[2] L. Csepregi et al., J. Appl. Phys. 49(7), 3906 (1978)