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HL: Halbleiterphysik

HL 32: Diamant

HL 32.10: Vortrag

Donnerstag, 26. März 1998, 18:45–19:00, H14

Wieviel Wasserstoff ist auf Diamantoberflächen? — •A. Bergmaier¹, G. Dollinger¹, P. Gluche², E. Kohn², L. Diederich³ und O. Küttel³ — ¹TU München, Physik-Department E12, James-Franck-Straße, 85748 Garching — ²Uni Ulm, Abt. Elektr. Bauelemente u. Schaltungen, A.–Einstein–Allee, D–89069 Ulm — ³Uni Fribourg, Institut de Physique, Perolles, CH–1700 Fribourg

Deuterium–terminierte Diamantoberflächen wurden mittels hochaufgelöster ERD (elastic recoil detection) auf ihren Deuterium– und Wasserstoffgehalt hin analysiert. (100) und (111) orientierte Oberflächen von natürlichen Diamanten wurden einem Deuteriumplasma ausgesetzt und dabei terminiert. Die D–Belegung je einer homoepitaktischen und einer heteroepitaktischen CVD–Diamantschicht wurde durch einen kurzen Wachstumsprozess erreicht, bei dem als Prozessgase CH₄ und D₂ dienten.

Hochaufgelöste Tiefenprofile zeigen quantitativ die Belegung der verschiedenen Diamantoberflächen mit Deuterium und Wasserstoff, sowie die Einbauwahrscheinlichkeiten dieser Elemente in die Schichten selbst. Weiterhin können aufgrund der Messungen Rückschlüsse auf die Oberflächenrauhigkeit der Schichten gezogen werden.

Die D–Belegung der Schichten entspricht dabei jeweils in etwa den erwarteten Mengen (2x1–Rekonstruktion der (100)-Oberflächen). Die Bulkkonzentration der Schichten liegt bereits ab einer Tiefe von etwa 2 nm unter der Oberfläche, bei üblichen Werten von etwa 100 ppm.