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HL: Halbleiterphysik
HL 11: Poster I
HL 11.63: Poster
Montag, 17. März 1997, 15:30–18:30, Z
STM-Charakterisierung einzelner Phosphor-Donatoratome auf der Si(111) Oberfläche — •C. Sürgers, T. Trappmann, and H. v. Löhneysen — Physikalisches Institut, Universität Karlsruhe, D-76128 Karlsruhe
Phosphor-dotierte Czochralski-gezogene Silizium-Einkristalle [1] unterschiedlicher Konzentration 5.5 × 1016 cm−3 ≤ ND ≤ 6 × 1019 cm−3 werden im UHV gespalten und mit dem Rastertunnelmikroskop untersucht. Mit Tunnelspektroskopie können auf der Si(111) 2x1 Oberfläche einzelne P-Donatoratome identifiziert werden, wobei abhängig von der Größe und Polarität der Tunnelspannung unterschiedliche Defektmerkmale beobachtet werden. Insbesondere wird bei geeigneter Tunnelspannung die Periodizität des Si-Gitters am P-Atom geändert. Diese Effekte können erklärt werden durch eine lokale Bandverbiegung am P-Atom, die durch den Einfluß des Coulombpotentials auf die elektronischen Oberflächenzustände verursacht wird. Die Anordnung der P-Atome auf der Si-Oberfläche gehorcht einer statistischen Zufallsverteilung für große Abstände bis zur höchstdotierten Probe weit oberhalb des Metall–Isolator-Übergangs und schließt ein Clustern der P-Donatoren aus.
[1] Die Proben wurden freundlicherweise von Dr. W. Zulehner, Wacker Siltronic AG, zur Verfügung gestellt.