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HL: Halbleiterphysik

HL 3: GaN I

HL 3.9: Vortrag

Montag, 22. März 1999, 12:30–12:45, H2

Reflectance Difference Spectroscopy (RDS) Untersuchungen von Al_xGa_1−xN Schichten — •U. Rossow¹, O. Ambacher², N.V. Edwards³, D.E. Aspnes³, J. A. Schaefer¹ und M. Stutzmann² — ¹TU Ilmenau, Inst. f. Physik, Pf. 100565, 98684 Ilmenau — ²Walter Schottky Institut, TU München, Garching — ³NCSU, Phys. Dept., Raleigh, USA

Wir berichten über Untersuchungen von GaN, Al_xGa_1−xN und AlN Schichten auf Saphir und 6H-SiC mittels optischer Reflectance-Difference-Spectroscopy (RDS/RAS), die unter (nahezu) normaler Inzidenz angewendet wird und die optische Anisotropie in zwei senkrecht zueinander und der Oberflächenormale stehenden Richtungen mißt. In vielen Fällen beobachten wir eine ableitungsartige Struktur nahe der direkten Bandlücke, Schichtdickeninterferenzen im transparenten Bereich und oft ein verschwindendes Signal oberhalb der Bandlücke. Der Ursprung des Signals ist sehr wahrscheinlich die Verkippung der c-Achse relativ zur Oberflächennormalen, die durch die Verwendung von vizinal orientierten Substraten hervorgerufen wird. Dadurch wird die Symmetrie gebrochen und eine optische (Volumen-) Anisotropie ist meßbar. In diesem Fall kann auch die biaxiale Verspannung der Schichten beitragen. Somit erlaubt RDS sowohl die Zusammensetzung als auch den Verspannungszustand zu bestimmen. In einigen Fällen beobachten wir sehr große Signale oberhalb der Bandlücke, die von einer anisotropen Oberflächenmorphologie - ausgeprägte Terrassen - herrühren. Bei Al_xGa_1−xN-Schichten mit hohem Al-Gehalt beobachtet man kaum Struktur an der Bandlücke. In einigen Fällen konnte auf eine Inhomogenität der Zusammensetzung geschlossen werden. Bei AlN kann aus der Symmetrie des Signals geschlossen werden, daß die c-Achsen nicht immer parallel zueinander stehen.