Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 41: Grenz- und Oberfl
ächen II

HL 41.6: Vortrag

Freitag, 26. März 1999, 12:15–12:30, H2

Elektronische Eigenschaften von III-V Halbleiteroberflächen mit Punkt- und Liniendefekten — •G. Schwarz, J. Neugebauer und M. Scheffler — Fritz-Haber-Institut der MPG, Faradayweg 4-6, D-14195 Berlin-Dahlem

Dichtefunktionaltheorie wird zur Bestimmung der Grundzustandseigenschaften aller wichtigen Punktdefekte sowie für Stufen auf der (110) Oberfläche von GaAs und GaP benutzt. Dabei bestimmen wir die atomare Geometrie, die elektronische Struktur und die Bildungsenergie der Defekte in Abhängigkeit von der Stöchiometrie des Kristalls und der Dotierung des Materials. Die Stabilität der verschiedenen Ladungszustände der Störstellen bei unterschiedlicher Dotierung des Materials wird diskutiert.

Während Leerstellen beider Untergitter an der Oberfläche sowohl auf n- als auch auf p-leitendem Material Ladungsträger kompensieren, erweisen sich anti-site Defekte als elektrisch inaktiv. Zwischengitterdefekte in der Oberflächenlage sind instabil gegenüber der Bildung von Adatomen. Die Konzentration aller elektrisch aktiven Punktdefekte im thermodynamischen Gleichgewicht kann als zu gering für ein pinning des Oberflächen-Ferminiveaus abgeschätzt werden. Stufen zeigen in Übereinstimmung mit experimentellen Daten eine von der Terminierung abhängige Ladung [1]. Ihre Bedeutung für die Oberflächen-Bandverbiegung bei nicht perfekt gespaltenen Kristallen wird diskutiert.

[1] M. Heinrich, C. Domke, Ph. Ebert und K. Urban, Phys. Rev. B 53, 10 894 (1996).