Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 3: GaN I

HL 3.7: Vortrag

Montag, 22. März 1999, 12:00–12:15, H2

AFM/STM Untersuchung von offenen Schraubenversetzungen und Substrateinflüssen auf MBE-gewachsenen AlN Schichten — •Marcel Rattunde und Dirk G. Ebling — Freiburger Materialforschungszentrum, Stefan-Meier-Str. 21, 79104 Freiburg

Die AlN Schichten, die mit einer Riber 32 MBE auf Saphir und SiC gewachsen wurden, sollen zur Entwicklung von UV Detektoren eingesetzt werden. Mittels AFM und STM Messungen wurde die Oberflächenmorphologie und Defektstruktur untersucht um Substrateinflüsse zu bestimmen und die Wachstumsparameter zu optimieren.

Die Bildung von sog. Nanopipes konnte zum ersten Mal in AlN beobachtet werden. Es handelt sich hierbei um ca. 14−50 nm breite Hohlröhren die sich entlang der Wachstumsrichtung ausbilden. Diese „Löcher“ auf der Oberfläche kommen ausschließlich im Zentrum von Wachstumsspiralen mit mono- und diatomaren Stufen vor, weshalb man sie als offene Schraubenversetzungen identifizieren kann.

Von der Größe der Hohlröhren und deren Dichte auf der Oberfläche (ca. 10⁷ cm⁻²) sind sie vergleichbar mit ähnlichen Defekten, die 1995 von W. Qian [1] zum ersten Mal auf GaN entdeckt wurden, jedoch sind die Burgersvektoren der Schraubenversetzungen größer. Die mögliche Entstehung dieser Nanopipes wird diskutiert anhand der Theorie von Frank [2] über offene Schraubenversetzungen bei großen Burgersvektoren und einer neueren Arbeit von D. Cherns [3], die den Einfluß der Nukleationsschicht betont.

[1] W. Quian et al., J. Cryst. Growth 151, 396–400 (1995)

[2] F. C. Frank, Acta Cryst. 4, 497ff (1951)

[3] D. Cherns et al., J. Cryst. Growth 178, 201–206 (1997)