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O: Oberflächenphysik
O 32: Epitaxie und Wachstum (II)
O 32.12: Vortrag
Donnerstag, 29. März 2001, 18:15–18:30, C
Spannungen in CaF2/Si(111)-Filmen: Eine SSIOD und SXRD Studie — •A. Klust1, M. Bierkandt1, C. Deiter1, J. Falta2, R. Feidenhans’l3, M. Horn-von Hoegen4, C. Kumpf3, T. Schmidt2, Yixi Su5, J. Wollschläger1 und P. Zahl1 — 1Institut für Festkörperphysik, Universität Hannover — 2Institut für Festkörperphysik, Universität Bremen — 3Risø National Laboratory, Denmark — 4Institut für Laser- und Plasmaphysik — 5II. Institut für Experimentalphysik, Universität Hamburg
CaF2 ist ein guter Kandidat für die Herstellung epitaktischer Isolatorfilme auf Si, da die Gitterfehlanpassung bei Raumtemperatur nur 0,5% beträgt. Bedingt durch die sich fast um eine Größenordnung unterscheidenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten steigt die Gitterfehlanpassung mit der Temperatur an, so dass sie bei 1000K schon 2,4% beträgt. Die sich daraus ergebende temperaturabhängige Verspannung der CaF2 -Filme wurde während des Wachstums bei Temperaturen von 600 bis 1000K mit Surface Stress Induced Optical Deflection (SSIOD) untersucht. Dabei stellt sich heraus, dass sich die elastischen Eigenschaften von CaF2 im Monolagenbereich deutlich von denen makroskopischer Kristalle unterscheiden. So nimmt die Verspannung der Filme mit sinkender Wachstumstemperatur weitaus schneller ab als erwartet. Zum Vergleich wurde die Veränderung des CaF2 -Lagenabstandes in Abhängigkeit von der Dicke der Schichten mit Oberflächenröntgenbeugung (SXRD) bestimmt. Die vertikale Gitterkonstante des CaF2 -Filmes ist bei einer Schichtdicke von 3,5 TL um 3,5% gegenüber dem Volumenwert erhöht und nähert sich mit steigender Schichtdicke dem Volumenwert an.