Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm
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O: Oberflächenphysik
O 25: Hauptvortrag
O 25.1: Hauptvortrag
Donnerstag, 26. März 1998, 09:30–10:00, H36
Selbstorganisierte Nanostrukturen in Si1−x Gex/Si–Schichten* — •C. Teichert — Institut für Physik, Montanuniversität Leoben, A–8700 Leoben, Austria
Die Ausnutzung von verspannungsinduzierten Selbstorganisationsphänomenen während des Dünnschichtwachstums ist eine effiziente Methode zur Erzeugung von nanostrukturierten Oberflächen. Dieses wird am Beispiel des Stranski–Krastanov–Wachstums von SiGe–Legierungsschichten auf Si(001)-Substraten demonstriert.
Infolge der Gitterfehlanpassung von Si und Ge werden beim Wachstum von Si1−x Gex auf Si(001) verschiedene stressinduzierte Oberflächenmorphologien durchlaufen, wie Oberflächenrekonstruktion, step bunching und Bildung facettierter Kristallite. Mittels ex situ–Rasterkraftmikroskopie wird gezeigt, wie sich durch Ausnutzung dieser Mechanismen und durch gezielte Variation von Substratfehlorientierung und Legierungszusammensetzung ein breites Spektrum periodischer Oberflächenstrukturen mit Abmessungen von einigen zehn bis hundert Nanometern erzeugen läßt. Neben anisotropen Wellenmustern sind das insbesondere Anordnungen selbstorganisierter Kristallite. Die der Selbstorganisation zugrunde liegenden Mechanismen werden im Rahmen der Kontinuumselastizitätstheorie diskutiert.
*Untersuchungen durchgeführt am Department of Materials Science & Engineering, University of Wisconsin–Madison, USA, in Zusammenarbeit mit Y. H. Phang, M. G. Lagally, L. J. Peticolas, J. C. Bean und J. Tersoff.