Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 10: Epitaxie

HL 10.4: Vortrag

Montag, 17. März 1997, 16:15–16:30, H4

Si–Adatom auf As–terminierter Si(111)–Oberfläche: Diffusion und Einbau in die As–Schicht — •K. Schroeder, S. Blügel, B. Engels und P. Richard — Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich

Durch sogenannte “surfactants”, d.h. (Sub)Monolagen Fremdatomschichten kann der Wachstumsmodus bei der Epitaxie günstig beeinflußt werden. Ein Beispiel ist 1ML As auf Si(111). Der mikroskopische Mechanismus der surfactant–Wirkung ist noch nicht geklärt. Wir haben ab–initio Rechnungen auf der Basis der Dichtefunktionaltheorie durchgeführt, um die Diffusionsbarriere, den Diffusionsweg und den Austausch von Si–Adatomen mit As–Atomen zu bestimmen. Um sicherzustellen, daß die berechneten Größen repräsentativ für einzelne Si–Adatome sind, müssen wir eine Superzelle mit einer lateralen Ausdehnung von 3 × 3 Gitterzellen der unrekonstruierten As–terminierten Si(111) Oberfläche benutzen. Wir berücksichtigen 8 Atomlagen in einer inversionssymmetrischen Anordnung, von denen jeweils 3 auf jeder Seite relaxiert werden.

Wir finden, daß der Austausch des Si–Adatom mit einem As–Atom zu einer Absenkung der Energie führt. Die Aktivierungsbarriere und der Reaktionsweg für den Austausch werden vorgestellt und mit den entsprechenden Größen für die Diffusion verglichen.