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HL: Halbleiterphysik

HL 19: Si/Ge II

HL 19.6: Talk

Tuesday, March 18, 1997, 17:15–17:30, H2

Löcherkanäle in modulationsdotierten SiGeC-Heterostrukturen auf Si(100) — •H. Seeberger¹, K. Brunner¹, W. Winter¹, K. Eberl¹, M. Glück² und U. König² — ¹Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Heisenbergstr. 1, 70569 Stuttgart — ²Daimler-Benz-Forschungszentrum, Wilhelm-Runge-Str. 11, 89013 Ulm

Wir berichten über die Transporteigenschaften in einem quasi- zweidimensionalen Löchergas in pseudomorphen SiGe- und SiGeC- Legierungsschichten. Mittels Molekularstrahlepitaxie (MBE) wurden modulationsdotierte p-Kanal Quantentopf-Strukturen auf Si(100) hergestellt und mittels RHEED, XRD, TEM und Hall-Messung charakterisiert. Selbstkonsistente Berechnungen der Bandstruktur und Ladungsträger dienten zur Optimierung der Struktur. Dabei wurde das Ziel verfolgt, hohe Trägerdichten (>10¹² cm⁻²) zu erzielen, um modulationsdotierte Feldeffekttransistoren (MODFETs) realisieren zu können. Hall-Beweglichkeit und Trägerdichte nehmen mit steigender Wachstumstemperatur zu, bis sie ab einer kritischen Temperatur durch Nukleation von Fehlanpassungsversetzungen abfallen. Der Einbau von C erhöht die kritische Temperatur, und die Strukturen sind auch bei nachträglichem Tempern stabiler. Es wurden MODFETs hergestellt, z.B. aus einem 8 nm breiten Si_0,54Ge_0,45C_0,01 p-Kanal mit Ladungsträgerdichte 1,4·10¹² cm⁻² und Hall-Beweglichkeit 113 cm²/Vs bei 300 K, der bei einer Gatelänge 500 nm die Steilheit 43 mS/mm erreicht.