Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 9: Charakterisierungsverfahren II

DS 9.5: Fachvortrag

Montag, 22. März 1999, 15:00–15:15, H 55

Form, Verspannung und Ordnung in dreiseitigen Germanium-Pyramiden auf Bor-terminiertem Si(111) — •Z. Kovats¹, M. Rauscher¹, J. Domke¹, T.H. Metzger¹, J. Peisl¹, J. Schulze², I. Eisele² und R. Paniago³ — ¹CeNS und Sektion Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München — ²Institut für Physik, Universität der Bundeswehr, Neubiberg — ³Departamento de Fisica, Universade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, BRAZIL

Epitaxiales Wachstum von Germanium auf Bor-terminiertem Si(111) führt zu einem neuen Typ von dreiseitigen pyramidenförmigen Germanium Inseln. Der Wachstumsprozeß ist selbstorganisiert, die Inseln weisen eine scharfe Größenverteilung auf und sind entlang kristallographischer [110] Richtungen orientiert. Dabei zeigen sie eine Tendenz zu lateraler Ordnung entlang fehlorientierungsinduzierter Stufenkanten. Wir kombinieren Rasterkraftmikroskopie und fortgeschrittene Röntgenstreumethoden, um Form, Verspannung und Ordnung der Inseln zu bestimmen. Röntgenkleinwinkelstreuung unter streifendem Einfall (GISAXS) zeigt, daß die Inseln an allen drei Seiten durch {113} Facetten begrenzt sind. Durch Simulation des morphologischen Formfaktors im Rahmen der ’Distorted Wave Born Approximation’ für freistehende Strukturen werden Form und Ordnung der Inseln bestimmt. Kristalline Struktur und Verspannungsverteilung innerhalb der Pyramide läßt sich durch die Kombination von Beugung unter streifendem Einfall (GID) und asymptotischer Braggstreuung (’crystal-truncation-rod-scattering’) untersuchen: Die Inseln zeigen im Mittel 90% Relaxation. Für die Restverspannung in Wachstumsrichtung finden wir einen Gradienten in Wachstumsrichtung. Der Bedeutung von Bor für den Wachstumsprozeß der Germaniumpyramiden wird diskutiert.