Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 28: Epitaxie

HL 28.3: Vortrag

Donnerstag, 26. März 1998, 11:00–11:15, H14

Theorie der Struktur und Reaktivität von Stufen auf GaAs(001) — •Peter Kratzer und Matthias Scheffler — Fritz-Haber-Institut der MPG, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin-Dahlem

Beim MBE-Wachstum von GaAs spielen Stufen und Kinks eine entscheidende Rolle für das Verständnis des Wachstumsprozesses. Durch Dichtefunktionalrechnungen auf der Basis von ebenen Wellen und Pseudopotentialen kann die Oberflächenenergie von Vizinalflächen und damit die Energetik der Stufen mit ab initio Methoden studiert werden. Speziell untersuchen wir die geometrische und elektronische Struktur von zwei Atomlagen hohen A- und B-Stufen auf der wachstumsrelevanten arsenreichen β 2 (2× 4)-Rekonstruktion der GaAs(001)-Oberfläche. Es gibt zwei Haupttypen von Stufenrekonstruktionen, solche mit {111}-Mikrofacetten und Stufen innerhalb von Bereichen mit As-Dimeren. Elektronische Zustände in der Energielücke, die durch Stufen verursacht sind, verschwinden nach Anlagerung von Adatomen. Die Kenntnis der Stufenenergien ermöglicht die Vorhersage der Gestalt von Stufenkanten und Inseln im thermodynamischen Gleichgewicht. Unter Wachstumsbedingungen im Stufenfluß-Modus bestimmt die Kinetik der Anlagerung von Ga-Atomen das Verhalten der Stufen. Dazu stellen wir Berechnungen zur Bindungsenergie von Ga-Atomen an den Stufen vor, die die unterschiedliche Reaktivität der Stufen widerspiegeln. Die Ergebnisse können mit STM-Bildern und darauf basierenden quantitativen Analysen der Stufenformen verglichen werden.