Regensburg 2000 – scientific programme
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HL: Halbleiterphysik
HL 36: Quantenpunkte (Herstellung und Charakterisierung)
HL 36.8: Talk
Thursday, March 30, 2000, 17:45–18:00, H13
Selbstorganisierte Bildung von Quantenpunkten auf III-V Halbleiteroberflächen mittels Ionensputtern — •S. Facsko, T. Dekorsy, T. Bobek, C. Trappe und H. Kurz — Institut für Halbleitertechnik II, RWTH Aachen, Sommerfeldstr. 24, 52074 Aachen
Die kürzlich vorgestellte Selbstorganisation bei der Erosion von Halbleiterschichten mittels Ionensputtern ermöglicht eine kontrollierte Herstellung von Quantenpunkten [1]. Regelmäßig angeordnete kristalline Quantenpunkte mit Durchmessern von 18 nm und Dichten bis zu 2×1011 cm−2 entstehen während der kontinuierlichen Abtragung von III-V Halbleiteroberflächen durch Ionenbeschuß.
Die Quantenpunkte wurden auf (100) Oberflächen von GaSb und InSb durch senkrechten Ionenbeschuß mit niederenergetischen (100 eV - 2000 eV) Ar+ Ionen hergestellt. Nach einer Ionendosis von 4 × 1017 cm−2 (40 s Beschußzeit) entstehen Inseln mit einem Durchmesser von 18 nm, die durch den weiteren Ionenabtrag zu einer hexagonal dichtesten Packung anwachsen. Die hexagonale Anordnung der Quantenpunkte weist eine hohe weitreichende Ordnung auf. Die Ursache dieser Selbstorganisation ist eine Oberflächeninstabilität, die durch das Zusammenspiel der krümmungsabhängigen Abtragsrate und diffusiver Prozesse an der Oberfläche hervorgerufen wird. Hierdurch wird eine diskrete Wellenlänge der Oberflächenmorphologie verstärkt, die der Periode der erzeugten Strukturen entspricht.
[1] S. Facsko, T. Dekorsy, C. Koerdt, C. Trappe, H. Kurz, A. Vogt und H.L. Hartnagel, Science 285, 1551-1553, (1999).