Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 25: Si/Ge
HL 25.2: Vortrag
Mittwoch, 24. März 1999, 15:15–15:30, H2
Spannungsrelaxation von Si1−xGex/Si Heterostrukturen induziert durch Wasserstoffimplantation — •St. Rongen1, B. Holländer1, J. Kuchenbecker2, H.J. Herzog2, H. Kibbel2 und S. Mantl1 — 1Institut für Schicht und Ionentechnik, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich — 2Daimler Benz Forschungszentrum, 89081 Ulm
Die Verspannung aufgrund der Gitterfehlanpassung zwischen Si und Ge
beeinflußt die
Bandstruktur. Ausreichende Leitungsbandoffsets in einer
Si/SiGe-Heterostruktur sind nur
mit einem unter Zugspannung elastisch verzerrtem Si-Quantentopf zu
realisieren.
Dieses wird erreicht, indem die Quantentopfstruktur auf eine
relaxierte SiGe/Si Heterostruktur (ein sogenanntes virtuelles Substrat)
aufgewachsen wird.
Wir stellen nun eine neue Methode zur Herstellung
qualitativ
hochwertiger spannungsrelaxierter Si1−xGex-Schichten auf
Si(100) vor.
Zunächst wurden pseudomorphe Schichten mittels MBE hergestellt.
Spannungsrelaxation
wird durch Implantation von Wasserstoff und anschließender Temperung
induziert. Während
des Temperns werden Wasserstoff-Platelets und Löcher (Cavities)
gebildet. Diese
beeinflussen die Relaxation der SiGe-Schicht erheblich. Im Vergleich zu
konventionell
thermisch relaxierten SiGe-Schichten besitzen die
Wasserstoff-implantierten und
getemperten Proben wesentlich weniger Fadenversetzungen
(<107cm−2) und einen höheren
Relaxationsgrad (90%). Wir nehmen an, daß sich im
wasserstoffinduziertem
Defektband beim Tempern Wasserstoff-Platelets bilden und diese an der
Grenzfläche Misfit Segmente generieren. Die Proben wurden mit
Röntgenbeugung,
RBS und TEM untersucht.