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Münster 1999 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 25: Si/Ge

HL 25.2: Talk

Wednesday, March 24, 1999, 15:15–15:30, H2

Spannungsrelaxation von Si1−xGex/Si Heterostrukturen induziert durch Wasserstoffimplantation — •St. Rongen1, B. Holländer1, J. Kuchenbecker2, H.J. Herzog2, H. Kibbel2 und S. Mantl11Institut für Schicht und Ionentechnik, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich — 2Daimler Benz Forschungszentrum, 89081 Ulm

Die Verspannung aufgrund der Gitterfehlanpassung zwischen Si und Ge beeinflußt die Bandstruktur. Ausreichende Leitungsbandoffsets in einer Si/SiGe-Heterostruktur sind nur mit einem unter Zugspannung elastisch verzerrtem Si-Quantentopf zu realisieren. Dieses wird erreicht, indem die Quantentopfstruktur auf eine relaxierte SiGe/Si Heterostruktur (ein sogenanntes virtuelles Substrat) aufgewachsen wird.
Wir stellen nun eine neue Methode zur Herstellung qualitativ hochwertiger spannungsrelaxierter Si1−xGex-Schichten auf Si(100) vor. Zunächst wurden pseudomorphe Schichten mittels MBE hergestellt. Spannungsrelaxation wird durch Implantation von Wasserstoff und anschließender Temperung induziert. Während des Temperns werden Wasserstoff-Platelets und Löcher (Cavities) gebildet. Diese beeinflussen die Relaxation der SiGe-Schicht erheblich. Im Vergleich zu konventionell thermisch relaxierten SiGe-Schichten besitzen die Wasserstoff-implantierten und getemperten Proben wesentlich weniger Fadenversetzungen (<107cm−2) und einen höheren Relaxationsgrad (90%). Wir nehmen an, daß sich im wasserstoffinduziertem Defektband beim Tempern Wasserstoff-Platelets bilden und diese an der Grenzfläche Misfit Segmente generieren. Die Proben wurden mit Röntgenbeugung, RBS und TEM untersucht.

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