Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 2: III-V Halbleiter
HL 2.2: Vortrag
Montag, 24. März 2003, 10:45–11:00, BEY/118
Spannungsrelaxation in LT-GaAs durch Agglomeration atomare Fehlstellen — •Torsten E.M. Staab1, Risto M. Nieminen2, Martina Luysberg3, Jörg Gebauer4 und Thomas Frauenheim5 — 1Institut für Strahlen und Kernphysik, Universität Bonn, Nußallee 12-14, D-53115 Bonn, Germany — 2Laboratory of Physics, Helsinki University of Technology, P.O. Box 1100, FIN-02015 HUT, Finland — 3Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany — 4Lawrence Berkeley National Laboratory, 1 Cyclotron Rd., Berkeley CA 94720-8256, U.S.A. — 5University GH Paderborn, Department of Physics, Theoretical Physics, D - 33098 Paderborn, Germany
Zur Untersuchung der Gitterverspannung, die durch eingewachsene atomare Fehlstellen in As-reichem GaAs verursacht wird, nutzen wir eine dichtefunktional-basierte Tight-Binding Methode. Zusätzlich haben wir die relaxierte Atomanordnung um die Fehlstellen mit ab-initio Rechnungen (Ebene Wellen-Pseudopotential-Methode) überprüft. Beide mögliche Defektarten (As-Antisites und As-Zwischengitteratome) führen zu Gitterverspannungen. Im Gegensatz zu As-Zwischengitteratomen führen As-Antisites zu einer Verschiebung von As-Gitteratomen auf nächsten Nachbarplätzen in die <110>-Kanäle, was in sehr guter Übereinstimmung mit Experimenten ist. Somit ist unser Ergebnis ein klarer Hinweis darauf, dass As-Antisites die dominierenden Defekte in As-reichem GaAs sind. Wird das Material erwärmt, werden die As-Antisites beweglich und bilden Agglomerate. Gleichzeitig relaxiert die Verspannung des Gitters. Wir zeigen, dass selbst zwei oder 3 As-Antisites eine negative Bindungsenergie haben und die Relaxation beginnt.