Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 44: GaN II

HL 44.1: Vortrag

Freitag, 15. März 2002, 10:45–11:00, H15

Spektroskopische Ellipsometrie bei der Entwicklung der Schichtkoaleszenz von GaN auf Saphir in der MOVPE — •Torsten Schmidtling¹, O. Gelhausen¹, S. Peters², U.W. Pohl¹ und W. Richter¹ — ¹Technische Universität Berlin, Inst. f. Festkörperphysik, PN 6-1,Hardenbergstr. 36, D - 10623 Berlin — ²SENTECH Instruments GmbH, Carl-Scheele-Str. 16, D-12489 Berlin

Für das epitaktische Wachstum von GaN in MOVPE wird wegen fehlender GaN-Substrate vielfach Saphir verwendet. Darauf wird vor der GaN Epischicht zusätzlich eine Niedertemperatur-Nukleationsschicht aufgebracht. Über den Verlauf des Epitaxieschichtwachstums auf dieser ist bisher wenig bekannt, jedoch bestimmt die Beschaffenheit der Nukleationsschicht wesentlich die Qualität der GaN Epischicht.

Zur in-situ Untersuchung des GaN Wachstums wurde ein spektroskopisches Ellipsometer mit einem Meßbereich von 1,5- 6,5 eV an einen MOVPE Reaktor adaptiert. Durch die in-situ Bestimmung der dielektrischen Funktion mit Ellipsometrie (im Gegensatz zur Reflektometrie) erhält man direkte Aussagen über die kristalline Qualität der Schichten, deren Rauhigkeit sowie die Wachstumsrate. Hiermit wurde der Einfluß der Schichtdicke der Nukleationsschicht auf das Koaleszenzverhalten der GaN Epischichten näher untersucht.

Mit zunehmender Dicke der Nukleationsschicht verbessert sich die Kristallinität der Epischicht. Ebenso ist eine Abnahme der Rauhigkeit zu beobachten, wobei jedoch gleichzeitig die Anzahl makroskopischer Defekte zunimmt. Dies wird durch vergleichende ex-situ Messungen mit dem Rasterkraftmikroskop sichtbar.