Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 28: Si / Ge

HL 28.8: Vortrag

Donnerstag, 29. März 2001, 12:15–12:30, S9/10

Optische und strukturelle Untersuchungen an MBE gewachsenen selbstorganisierten Ge Inselstapeln in Silizium — •C. Schramm, M. Herbst, K. Brunner und G. Abstreiter — Walter Schottky Institut, TU München, Am Coulombwall, 85748 München

Selbstorgansierte Ge Inseln wurden mit MBE bei einer Temperatur von 510^o C in mehreren Lagen getrennt durch Si Zwischenschichten gewachsen. Zur Analyse der vertikalen Korrelation der Insellagen wurde die Dicke der Si Zwischenschicht und die Bedeckung mit Ge variiert. Zur optischen und strukturellen Untersuchung wurden AFM-, RHEED-, PL- und Photostrom-Messungen durchgeführt. Inseln mit 8ML Ge Bedeckung besitzen bei unkorreliertem Stranski-Krastanov Wachstum eine Höhe von 3nm, einen Durchmesser von 20nm und eine Flächendichte von 1·10¹¹cm⁻². Bei Verkleinerung der Zwischenschicht unter 8nm war bei den Inselstapeln eine um bis zu 3 Monolagen reduzierte kritische Ge Bedeckung die Inselnukleation zu beobachten. Die lokalen Verspannungsfelder solch kleiner Inseln führen nur bei kleiner Zwischenschichtdicke zur Korrelation, wie Simulationsrechnungen bestätigen. Durch Anpassung der Ge Bedeckung ab der 2. Insellage konnten bei 6nm Zwischenschichtdicke homogene Inselstapel gewachsen werden. PL Messungen an dieser Struktur zeigten, dass die Lumineszenzenergie stabil bei 1.5µ m liegt, die Peak-Breite sich nicht vergrößert und die PL-Intensität sich erhöht. Die Erkenntnisse wurden benutzt, um NIR Interband pin Detektorstrukturen mit eingebetten Ge Insellagen zu wachsen. Hier konnte gegenüber Detektorstrukturen ohne diese dichte Stapelung eine Erhöhung der Responsitivitäten erreicht werden.