Münster 1999 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 26: II-VI Halbleiter

HL 26.1: Talk

Wednesday, March 24, 1999, 15:00–15:15, H4

Quantitative transmissionselektronenmikroskopische Untersuchung von InGaAs/GaAs-Quantenpunktstrukturen — •W. Oberst¹, A. Rosenauer¹, D. Gerthsen¹ und A. Förster² — ¹Universität Karlsruhe, Laboratorium für Elektronenmikroskopie, Kaiserstraße 12, 76128 Karlsruhe — ²Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich

Eine 5 Monolagen (ML) dicke, mittels Molekularstrahlepitaxie bei 500^∘C auf GaAs(001) gewachsene In_0.6Ga_0.4As-Schicht besteht aus einer Benetzungsschicht sowie indiumreichen Inseln. Zur Untersuchung der Struktur und lokalen Zusammensetzung wird konventionelle Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und hochauflösende TEM (HRTEM) eingesetzt. Plan-view Aufnahmen dienen zur Charakterisierung der Anordnung und Dichte der Inseln. Die quantitative chemische Analyse erfolgt an Querschnittsproben. Dazu werden die lokalen Gitterparameter aus HRTEM-Abbildung ermittelt, die mit der Zusammensetzung korreliert sind. Alternativ werden HRTEM-Gitterebenenabbildungen ausgewertet, die mit dem (000), (004) und dem chemisch sensitiven (002)-Strahl aufgenommen werden. Dabei wird ein räumliches Auflösungsvermögen von 1 ML erreicht. Der Schwerpunkt des Beitrags liegt auf der Änderung des Konzentrationsprofils durch das Überwachsen der Struktur mit einer 10 nm dicken GaAs-Deckschicht nach einer Wachstumsunterbrechung von 0, 60 oder 180 s. Dabei stellen wir fest, daß sich die Inseldichte mit steigender Dauer der Unterbrechung verringert. Das Überwachsen der Struktur führt zu einer Verbreiterung der Benetzungsschicht, so daß wir eine nahezu homogen dicke InGaAs-Schicht mit variierender Indium-Konzentration erhalten. Als Ursache für die Morphologieänderung werden Segregations- und Diffusionseffekte diskutiert.