Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 40: GaN III

HL 40.4: Vortrag

Freitag, 26. März 1999, 10:15–10:30, H2

Mikrostruktur von Al_xGa_1−xN-Schichten auf Al₂O₃-Substrat — •B. Rusch¹, B. Neubauer¹, D. Gerthsen¹, O. Ambacher² und M. Stutzmann² — ¹Laboratorium für Elektronenmikroskopie, Universität Karlsruhe (TH), Kaiserstrasse 12, 76128 Karlsruhe — ²Walter Schottky Institut, TU Muenchen, Am Coulombwall, 85748 Garching

Transmissionselektronenmikroskopische Untersuchungen wurden an
Proben mit 1µm dicken Al_xGa_1−xN-Schichten, mit unterschiedlichen Al-Konzentrationen, durchgeführt. Die Schichten sind mittels plasmaunterstützter MBE ohne Puffer auf (0001)-Al₂O₃-Substrate aufgewachsen. Sie zeichnen sich durch hohe Dichten an Stapelfehlern, Inversionsdomänen, Schrauben- und Stufenversetzungen aus. Die Konzentration der unterschiedlichen Defekte wurde in Abhängigkeit vom Al-Gehalt und von der Schichtdicke gemessen. Die Dichten der Schrauben- und Stufenversetzungen weisen keine grossen Schwankungen auf. Die Dichten der Inversionsdomänen bleiben über die gesamte Schichtdicke etwa konstant, zeigen bei ansteigendem Al-Gehalt jedoch eine abnehmende Tendenz. Die Stapelfehlerkonzentrationen nimmt bei zunehmendem Al-Gehalt stark zu, was mit der abnehmenden Mobilität der Atome an der Oberfläche korreliert sein könnte. Die Verteilung der Stapelfehlerdichte in Abhängigkeit von der Schichtdicke, die qualitative Unterschiede bei den untersuchten Proben zeigt, gibt Hinweise auf die Existenz zusätzlicher Entstehungsmechanismen dieser Defekte.

In einer weiteren Probenserie konnte ein periodisches Kontrastmuster in hochauflösenden transmissionselektronenmikroskopischen Abbildungen nachgewiesen werden. Diese Modulation senkrecht zur Wachstumsrichtung wird hinsichtlich möglicher Zusammensetzungsfluktuationen diskutiert.