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DS: Dünne Schichten
DS 24: Poster
DS 24.4: Poster
Tuesday, March 25, 2003, 14:30–17:00, P2a
Tiefenselektive Phasenanalyse in Fe-implantierten GaN-Oberflächen mittels DCEMS — •M. Walterfang1, W. Keune1 und H. Reuther2 — 1Angewandte Physik, Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, 47048 Duisburg — 2Forschungszentrum Rossendorf e.V., Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung, 01314 Dresden
195-keV Fe+ Ionen wurden mit einer nominellen Dosis von 5 x 1016
cm−2 bei Raumtemperatur in einen GaN(0001)-Wafer implantiert. Die
Tiefenverteilungen der gebildeten Phasen sowohl direkt nach der
Implantation als auch nach Temperungen bei 800 ∘C und 900
∘C für jeweils 60 s (RTA) wurden mittels tiefenselektiver
Konversionselektronen-Mößbauerspektroskopie (DCEMS) untersucht.
Tieftemperaturmessungen bis 4.2 K wurden mittels integraler CEMS
durchgeführt. Die Tiefenverteilungen der Phasen wurden mit den mit
Augerelektronen-Spektroskopie bestimmten Fe-Konzentrationsprofilen
korreliert. Im ungetemperten Zustand bildeten sich folgende Phasen: (i)
(50-490 Å): є-Fe2N1−z (0.04<z<0.09), (ii)
(70-610 Å): FeN (Fe-Atome, die Ga-Atome im GaN-Gitter substituieren)
und (iii) (180-860 Å): superparamagnetische α-Fe Cluster. Die
Temperungen führten zu einer langreichweitigen Diffusion von Fe-Atomen in
größere Tiefen. Die FeN-Phase verschwand vollständig. Bei 4.2 K
spalteten die Phasen magnetisch auf. Die Maxima in den magnetischen
Hyperfeinfeldverteilungen konnten den einzelnen Phasen zugeordnet werden.
Das ferromagnetische Verhalten bei 4.2 K wurde durch eine SQUID-Messung
bestätigt.
Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.