Münster 1999 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 25: Si/Ge

HL 25.4: Talk

Wednesday, March 24, 1999, 15:45–16:00, H2

Surfactant modifizierte Epitaxie von relaxierten Ge_1−xSi_x/Si-Filmen auf Si — •M. Kammler¹, K.R. Hofmann¹, A.A. AlFalou² und M. Horn-von Hoegen³ — ¹Institut für Halbleitertechnologie, Universität Hannover — ²University of Warwick — ³Institut für Festkörperphysik, Universität Hannover

Höchstfrequenzbauelementen aus verspannten GeSi Heterostrukturen werden bisher in konventioneller Technologie auf bis zu 3µm dicken relaxierten Ge_1−xSi_x-Bufferschichten - sogenannten virtuellen Substraten - aufgewachsen. Mit Surfactant-modifizierter Epitaxie hingegen ist die vollständige Gitterfehlanpassung über ein in der Si/Ge Grenzfläche liegendes periodisches Netzwerk von Versetzungen bereits für Schichtdicken von nur 10 nm möglich. Bis zu einem Ge Anteil von x>0.6 beobachten wir diesen Wachstumsmodus mit der Entstehung des Versetzungsnetzwerkes nach Bildung einer nano-rauhen Phase. Für geringeren Ge-Anteil x<0.6 erfolgt die Gitterfehlanpassung beim Lage-für-Lage Wachstum über unkontrolliert entstehende Versetzungen, wie sie auch ohne Einsatz eines Surfactant beobachtet werden. Dieser Wechsel des Wachstumsmodus von Ge_1−xSi_x-Filmen bei einem Ge-Anteil von x=0.6 kann mit einem einfachen Modell erklärt werden. SPALEED-Messungen der vertikalen und lateralen Gitterkonstanten während des Wachstums geben zusätzlich Aufschluß über den Relaxationsprozess.