Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 11: SiC
HL 11.2: Vortrag
Montag, 27. März 2000, 16:45–17:00, H14
Diffusion in SiC: Die Rolle von Leerstellen und interstitials — •Alexander Mattausch, Michel Bockstedte und Oleg Pankratov — Lst. F. Theoretische Festkörperphysik, Universität Erlangen-Nürnberg, Staudtstr 7B2, D-91058 Erlangen
Mobile intrinsischen Defekte bestimmen die Diffusion und Dotierung in Halbleitern. Experimente [1] zur Diffusion deuten auf die Dominanz eines durch interstitials vermittelten Mechanismus gegenüber einer Migration durch Leerstellen hin. Ein mikroskopisches Bild der beteiligten Defekte und ihrer Migrationspfade fehlt jedoch bisher. Basierend auf der Dichtefunktionaltheorie haben wir ab initio Untersuchungen zur Energetik und Migration von Leerstellen und interstitials in 3C-SiC durchgeführt. Wir zeigen, daß Kohlenstoff-Leerstellen VC (in Übereinstimmung mit [2]) und Silizium-interstitials (in p-Typ und intrinsischem Material) die dominanten mobilen intrinsischen Defekte sind. Unseren Untersuchungen zufolge migriert der Silizium-interstitial zwischen den tetraedrisch Kohlenstoff-koordinierten Zwischengitterplätzen über split-interstitials (zwei Siliziumatome teilen sich einen Gitterplatz) als Zwischenzustand. Für die Kohlenstoff-Leerstelle finden wir, daß eine Migration mittels Nächste-Nachbarsprünge unmöglich ist: Der erste Zwischenzustand, der Silizium-antisite-Leerstellen-Komplex ist in allen Ladungszuständen instabil. Als Migrationsmechanismus diskutieren wir eine Migration auf dem Kohlenstoff-Untergitter mittels Übernächste-Nachbarsprüngen.
[1] M. Laube und G. Pensl, Appl. Phys. Lett. 74, 2292 (1999).
[2] A. Zywietz et al., Phys. Rev. B 59, 15166 (1999).