Hamburg 2001 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 22: SiC

HL 22.2: Talk

Tuesday, March 27, 2001, 15:45–16:00, S17

Einfluß von Isotopenunordnung auf die Linienbreite von Phononen im Ramanspektrum von SiC — •S. Rohmfeld¹, M. Hundhausen¹, L. Ley¹, N. Schulze² und G. Pensl² — ¹Institut für Technische Physik, Universität Erlangen-Nürnberg, Erwin-Rommel-Str. 1, D91058 Erlangen — ²Institut für Angewandte Physik, Universität Erlangen-Nürnberg, Staudtstr. 7/A3 D91058 Erlangen

Die Frequenzen von Schwingungsmoden in einem Festkörper hängen von den Kraftkonstanten und atomaren Massen ab. Wenn in einem Festkörper ein Isotop durch ein anderes ersetzt wird, führt die Massenänderung zu einer Änderung der Schwingungsfrequenz, die mit der Raman-Spektroskopie gemessen werden kann. Wir haben 6H- und 15R-SiC mit der modifizierten Lely-Technik gezüchtet, wobei eine stöchiometrische Mischung aus 99 % reinem ¹³C und Siliziumpulver mit natürlicher Isotopenzusammensetzung als Quellmaterial benutzt wurde. Durch den Einbau von ¹²C aus dem Züchtungstiegel wurden jedoch Kristalle mit einer maximalen ¹³C Konzentrationen von 40 % gezüchtet. Der Einfluß der Isotopenunordnung wurde an diesen Proben untersucht. Der größte Effekt wurde bei den transversal optischen Moden beobachtet. Die Linienbreite der Moden nimmt im untersuchten Konzentrationsbereich mit steigendem ¹³C-Gehalt zu, wobei die Verbreiterung für verschiedene Schwingungsmoden unterschiedlich ist. Die Zunahme der Linienbreite ist auf die zunehmende Massenunordnung im Kohlenstoff-Untergitter zurückzuführen, während die unterschiedlich starke Linienverbreiterung auf die unterschiedliche Phonon-Zustandsdichte bei der entsprechenden Modenfrequenz zurückgeführt wird.