Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 36: Poster (II)

O 36.21: Poster

Donnerstag, 25. März 1999, 20:00–22:30, Zelt

Surfactants (?) für Ge/Si(111): H, Ga und Bi — •Th. Schmidt, J. Falta und G. Materlik — HASYLAB am DESY, Notkestr. 85, 22607 Hamburg

Die Surfactant-modifizierte Epitaxie (SME) von Ge auf Si(111) wurde mit stehenden Röntgenwellenfeldern (XSW), Crystal-truncation-rod-Messungen (CTR) und Rastertunnelmikroskopie (STM) untersucht. Als Surfactants wurden Ga, Bi bzw. atomarer Wasserstoff benutzt.

Bei der Verwendung von atomarem Wasserstoff wird schon nach wenigen atomaren Lagen eine mit wachsender Ge-Bedeckung stark abnehmende Kristallinität des Ge-Films beobachtet.

Im Falle von Ga hängt das Wachstumsverhalten von der Oberflächenrekonstruktion der Ga-terminierten Si-Ausgangsfläche ab: Für die Ge-Epitaxie auf der Ga:Si(111)-(√3×√3)-Fläche wurde mit XSW ein Platzwechsel der Ga-Atome von T₄ nach substitutionell nachgewiesen, der zum einen zu Domänen mit lokal höherer Ga-Bedeckung und zum anderen zu Ga-freien Bereichen und damit zum Zusammenbruch der SME führt.

Das Ge-Wachstum auf Bi:Si(111)-(√3×√3)-β führt nach anfänglichem Lagenwachstum und nachfolgender Aufrauhung in Form von Mikrofacetten schließlich zu atomar glatten, entspannten Ge-Schichten. Die Relaxation des Ge findet dabei durch die Bildung eines regelmäßigen Versetzungsnetzwerkes an der Si-Ge-Grenzfläche statt, so daß schon 35Å dicke Ge-Filme praktisch vollständig entspannt sind.