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HL: Halbleiterphysik
HL 7: Poster I
HL 7.5: Poster
Montag, 26. März 2001, 10:30–19:00, Rang S\ 3
Thermische Leitfähigkeit von (111) orientierten symmetrisch verspannten Si/Ge-Übergittern — •C.A. Kleint1, S. Chakraborty1, M. Falke2, S. Teichert2, J. Schumann1 und A. Heinrich1 — 1IFW Dresden, PF 270016, D-01171 Dresden — 2Technische Universität Chemnitz, D-09126 Chemnitz
Neue theoretische Konzepte (carrier pocket engineering) sagen für (111) orientierte, symmetrisch verspannte Si / Ge-Übergitter eine drastische Steigerung der thermoelektrischen Güteziffer voraus. In der vorliegenden Studie stellen wir erstmals strukturelle Eigenschaften und cross plane-Wärmeleitfähigkeit für derartige Supergitter mit Perioden zwischen 3.7 und 16 nm vor, die mit Magnetron Sputter Epitaxie präpariert wurden. Für Supergitter mit Perioden L < 7nm kann pseudomorphes Wachstum sowohl mit XRD als auch TEM nachgewiesen werden. Mit der 3ω-Methode werden Wärmeleitfähigkeiten zwischen 2.5 und 3.1 W/mK gemessen, die deutlich unter den Werten von Si/Ge - Legierungsfilmen (5.2 W/mK) als auch bis zu 30% unter den Werten entsprechender Supergitter der konventionellen (100) Orientierung liegen. Für Perioden > 7nm wird ein Anstieg der Wärmeleitfähigkeit mit zunehmender Supergitterperiode mit einem Trend zur Sättigung bei Werten um 5 W/mK gefunden. TEM Untersuchungen zeigen, dass die Ursache dafür in einem Zusammenbruch der Übergitterstruktur mit Tendenz zur Legierungsbildung für L > 7nm begründet liegt.