Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 20: SiC
HL 20.3: Vortrag
Dienstag, 23. März 1999, 16:30–16:45, H2
Epitaktische Siliziumdioxid-Monolagen auf (0001) und (0001) Oberflächen von SiC — •J. Bernhardt, J. Schardt, U. Starke und K. Heinz — Lehrstuhl für Festkörperphysik, Universität Erlangen-Nürnberg, Staudtstraße 7, 91058 Erlangen
Die Präparation von (0001) und (0001) orientierten SiC Proben mit ex-situ Verfahren (thermisches Ätzen in H2 Strom oder Behandlung mit H2 Plasma) führt zur einer (√3×√3)R30∘ Rekonstruktion, die direkt nach dem Einschleusen ins UHV ohne weitere Behandlungsschritte mittels LEED zu beobachten ist. Neben dem Kohlenstoffsignal zeigen Augerspektren auch das von Sauerstoff sowie von Si, wobei letzteres eine gegenüber dem Volumensignal deutlich veränderte Linienform besitzt. Die quantitative LEED-Analyse findet für beide Orientierungen eine Silikat-Adlage, in der je zwei benachbarte der hexagonal in einer Ebene angeordneten Si-Atome über eine Sauerstoffbrücke verbunden sind. Die O-Atome liegen dabei in einer Ebene oberhalb der der Si-Atome. Diese Anordnung entspricht im wesentlichen derjenigen einer Si2O3-Lage, die das Grundbauelement der Volumenstruktur von SiO2 darstellt. Auf der (0001) orientierten Oberfläche sind die Si-Atome des Silikats linear an die C-Atome der obersten SiC Substrat-Bilage gebunden, während auf der (0001) Fläche die Si-Atome des Silikats über lineare Sauerstoffbrücken an die oberste Si-Atomlage des Substrats binden. Die gefundenen Bindungslängen und -winkel stimmen bis auf wenige 1/100Å bzw. Grad mit den Volumenwerten von SiO2 überein. Die Oberflächen werden durch die Oxidschicht ideal inert, was außer zur Oberflächenpassivierung auch zur Realisierung verbesserter Oxid-Halbleiter Grenzflächen durch Nutzung als Keimschicht für weitere SiO2-Deposition verwendet werden könnte. (gefördert durch DFG / SFB 292)