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HL: Halbleiterphysik

HL 26: Grenzflächen/Oberflächen

HL 26.5: Talk

Thursday, March 20, 1997, 11:15–11:30, H2

Defekte und Defektkomplexe auf und unter GaAs- und GaP-Oberflächen — •G. Schwarz, J. Neugebauer und M. Scheffler — Fritz-Haber-Institut der MPG, Faradayweg 4-6, D-14195 Berlin-Dahlem

STM Messungen auf Spaltflächen von III-V Halbleitern erlauben die Untersuchung von Punktdefekten auf und nahe der (110) Oberfläche und damit den direkten Vergleich von unterschiedlich koordinierten Störstellen. Die Interpretation der Messungen ist allerdings insbesondere für Defekte in tieferen Lagen ohne den Vergleich mit theoretischen Ergebnissen nicht ohne weiteres möglich[1]. Mit Hilfe von Dichtefunktionalrechnungen wurden als Beispiel intrinsischer Defekte kationische und anionische Leerstellen in GaAs und GaP untersucht. Für Leerstellen auf und unterhalb der Oberfläche wurden die Bildungsenergie im chemischen Gleichgewicht, die Umladungsniveaus bei Variation der Fermienergie sowie die elektronische Struktur und die Relaxation der Nachbaratome berechnet. Aufgrund der verringerten Koordination und Symmetrie unterscheiden sich die Oberflächendefekte hier signifikant von Volumenleerstellen, während Leerstellen direkt unter der Oberfläche instabil gegenüber der Bildung eines Leerstellen antisite Komplexes sind. Von der dritten Lage an finden wir nur noch geringe Differenzen zu Volumenleerstellen. Im Rahmen der Tersoff-Hamann-Näherung wird die lokale Zustandsdichte über der Oberfläche mit STM Untersuchungen verglichen und diskutiert.

[1] R. B. Capaz et al., Phys. Rev. Lett. 75, 1811 (1995)