Regensburg 2002 – scientific programme

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O: Oberflächenphysik

O 14: Hauptvortrag

O 14.1: Invited Talk

Tuesday, March 12, 2002, 09:30–10:15, H36

Mikroskopische Prozesse und Strukturen bei der Si- und Ge-Gasphasenepitaxie — •Hubert Rauscher — Universität Ulm, Abt. Oberflächenchemie und Katalyse, 89069 Ulm

Ultradünne, heteroepitaktische SiGe- und Ge-Schichten sind von zentraler Bedeutung für moderne Halbleiterbauelemente der Heterobipolartechnik. Für die Herstellung solcher Schichten wird neben der Molekularstrahlepitaxie (MBE) wegen ihrer leichteren Skalierbarkeit in zunehmendem Maße auch die Gasphasenepitaxie (CVD) eingesetzt. In diesem Vortrag werden, ausgehend von der Si-CVD, spezifische Mechanismen der Deposition sowie der Strukturbildung auf atomarer Ebene vorgestellt. Dies erstreckt sich von Dissoziationsprozessen beim Zerfall des Precursors über Schichtnukleation bis zur Selbst- und Fremdorganisation von Nanostrukturen auf größerem Maßstab. Diese Prozesse und ihre Kinetik werden für homoepitaktische (Si/Si) und heteroepitaktische Systeme (Ge/Si, SiGe/Si) am Beispiel typischer CVD-Precursorgase (Si₂H₆, SiH₂Cl₂, GeH₄) anhand von STM- und XPS-Daten diskutiert. Dramatische Unterschiede zur MBE ergeben sich bei der Heteroepitaxie von Ge und bei der Abscheidung von CVD-SiGe-Legierungen auf Si(111). Dies kann auf das Wechselspiel zwischen Spannungsaufbau in den gewachsenen Schichten und reaktiven Oberflächenprozessen zurückgeführt werden. Die Analyse der Strukturbildungsmechanismen erlaubt schließlich den CVD-Prozeß unter optimierten Bedingungen durchzuführen.