Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 40: Poster III

HL 40.69: Poster

Freitag, 21. März 1997, 11:00–14:00, Z

GaN (001) und (0001) Oberflächen: metallischer Charakter und neuartige Oberflächenstrukturen — •Jörg Neugebauer, Tosja Zywietz und Matthias Scheffler — Fritz-Haber-Institut der MPG, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin-Dahlem

Ungeachtet deutlicher Erfolge bei der Herstellung von GaN-Bauelementen befindet sich das Verständnis der Wachstumsmechanismen noch ganz am Anfang; selbst die atomare Struktur der Oberfläche ist noch nicht bekannt. Mittels ab-initio Gesamtenergierechnungen haben wir daher atomare Geometrie, Oberflächenenergien, Desorptionsenergien und Bandstrukturen von GaN-Oberflächen untersucht. Unsere Ergebnisse zeigen eine Reihe von Eigenschaften, wie sie für andere Halbleiter bisher nicht beobachtet wurden: Es existieren nur Ga stabilisierte Oberflächen (selbst unter N-reichen Bedingungen ist eine Ga-terminierte Oberfläche stabil); beim Übergang zu Ga-reichen Bedingungen zeigen die Oberflächen metallischen Charakter und völlig ungewöhnliche Geometrien. Dieses Verhalten wird auf spezifische Eigenschaften von GaN zurückgeführt: sehr unterschiedliche kovalente Radien für Ga und N und eine deutlich höhere Bindungsenergie für N₂-Moleküle verglichen zu metallischem Ga. Wir vergleichen unsere Ergebnisse mit experimentellen Ergebnissen und diskutieren, wie die verschiedenen Oberflächenstrukturen das Wachstum beeinflussen.