Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 10: Diamant
HL 10.6: Vortrag
Montag, 27. März 2000, 17:45–18:00, H13
Oberflächenleitfähigkeit von Diamant — •M. Riedel, F. Maier, M. Stammler, K. Janischowsky, J. Ristein und L. Ley — Institut für Technische Physik, Universität Erlangen-Nürnberg, Erwin-Rommel-Straße 1, 91058 Erlangen
Zusammenhang zwischen Wasserstoffabsättigung und Oberflächenleitfähigkeit wurde an einkristallinen (100) und (111) Oberflächen von Typ IIa und IIb Diamanten, sowie an CVD Diamantfilmen untersucht. Die verschiedenen Proben wurden zunächst in einem Mikrowellenplasma hydriert. Anschließend wurden Strom- Spannungs-Kennlinien in einer koplanaren Elektrodenanordnung unter Atmosphärenbedingung temperaturabhängig gemessen. Alle Oberflächen zeigten bei Kontaktierung mit vergoldeten Meßspitzen ohmsches Verhalten, wobei die Schichtleitfähigkeit der Oberflächen bei Raumtemperatur un mittelbar nach der Hydrierung in der Größenordnung σ≈ 10−5Ω−1 lag. Anlassen dieser Oberflächen bei Temperaturen oberhalb von 150∘C bewirkte eine irreversible Reduktion dieser Schichtleitfähigkeit bei Raumtemperatur um mehr als fünf Größenordnungen. Um eine Differenzierung der Schichtleitfähigkeit von der Volumenleitfähigkeit zu ermöglichen, wurden außerdem Oberflächen untersucht, die durch Plasmaoxidation oder elektronenstrahlinduzierte Wasserstoffdesorption lateral strukturiert worden waren. Dabei zeigte sich, daß die Volumenleitfähigkeit der Probe in allen Experimenten vernachlässigbar war. Die Schichtleitfähigkeit in den oxidierten bzw. dehydrierten Proben bewegte sich mit σ ≈ 5× 10−11Ω− 1 in der gleichen Größenordnung, wie sie auf den unstrukturierten Proben nach Anlassen gefunden wurde.