Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 15: GaN II
HL 15.1: Vortrag
Dienstag, 23. März 1999, 10:30–10:45, H2
Struktur, Morphologie und Reaktivität der polaren Oberflächen von GaN Epischichten — •F.S. Tautz1, S. Sloboshanin1, U. Starke2 und J.A. Schaefer1 — 1Institut für Physik, TU Ilmenau, PF 100565, 98684 Ilmenau — 2Lehrstuhl für Festkörperphysik, Universität Erlangen- Nürnberg, Staudtstraße 7, 91058 Erlangen
Es wurden die strukturellen, morphologischen und chemischen Eigenschaften von polaren GaN Oberflächen untersucht. Die Proben wurden entweder durch MOCVD oder durch MBE auf Saphirsubstraten der (0001) Orientierung abgeschieden. Nach in-situ Präparation durch entweder Stickstoff-Sputtern mit anschließendem Heizen oder Heizen im Ga-Strahl wurden die Proben mittels der Beugung langsamer Elektronen (LEED), der röntgenangeregten Photoelektronenspektroskopie (XPS) und der hochaufgelösten Elektronenenergie Verlustspektroskopie (HREELS) untersucht. Wir finden, daß Heizen oberhalb von 650o C zur Facettierung der Proben führt. Zwei charakteristische Typen von Facettenbildern für Oberflächen mit (1x1) Symmetrie wurden im LEED beobachtet. Für eines dieser beiden konnte der Facettenwinkel bestimmt werden. Heizen bei Temperaturen unterhalb von 650o C führt dagegen zur Ausbildung einer (3x3) Phase. Mittels winkelabhängiger XPS Messungen und deren Vergleich mit einfachen Modellrechnungen konnte die Terminierung der Proben bestimmt werden. Für die facettierten (1x1) Oberflächen ergibt sich auf den Terrassen N-Terminierung, was für die (0001)-Polarität der Probe spricht, für die (3x3) Phase finden wir dagegen Ga-Terminierung. Wasserstofftitrierexperimente mittels HREELS erhärten diese Schlußfolgerungen, da je nach Präparation sowohl N-H und Ga-H Streckschwingungen beobachtet werden. Aus unseren Daten können wir ein Strukturmodell für die untersuchten Proben entwickeln.