Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 33: Schichtcharakterisierung II

DS 33.3: Fachvortrag

Donnerstag, 30. März 2000, 10:00–10:15, H32

Bestimmung von Konzentrationsprofilen in GaSb/Al_xGa_1−xSb- Heterostrukturen — •Burkhard Jahnen¹, Martina Luysberg¹, Knut Urban¹, Christoph Ungermanns² und Roland Schmidt² — ¹Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich — ²Institut für Schicht- und Ionentechnik, Forschungszentrum Jülich

Die Anwendung von GaSb/Al_xGa_1−xSb-Heterostrukturen in optoelektronischen Bauelementen erfordert eine präzise Kontrolle der chemischen Zusammensetzung, damit die elektronische Bandstruktur gezielt beeinflußt werden kann. Zur quantitativen Bestimmung der Konzentrationsprofile von Gruppe-III-Elementen im Nanometer-Maßstab eignet sich besonders die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM). Wir nutzen die durch den chemisch sensitiven {200}-Strahl hervorgerufenen Änderungen von Dickenkonturen in Hellfeld-Abbildungsbedingungen. Es werden 90^∘-Keilproben in zwei verschiedenen Orientierungen untersucht. Begleitende theoretische Rechnungen der Dickenkonturen und Bildkontraste zeigen, daß die chemische Auflösung besser als 10 % ist und daß die laterale Auflösung etwa 1 nm beträgt. Es werden Beispiele experimenteller Ergebnisse von GaSb/Al_xGa_1−xSb-Heterostrukturen präsentiert, die mit metallorganischer Molekularstrahlepitaxie (MOMBE) hergestellt wurden. Die Untersuchungsmethode wird sowohl auf dünne Übergitter-Schichten mit steilen Konzentrationsprofilen angewendet als auch auf Schichten mit flachen Konzentrationsgradienten. Wir diskutieren Grenzen und Anwendungen der Methode, insbesondere im Hinblick auf die durch die rasche Oxidation aluminiumreicher Schichten verursachte Meßunsicherheit.