Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 26: SiC

HL 26.3: Vortrag

Samstag, 5. März 2005, 13:00–13:15, TU P-N229

Bildung und Eigenschaften von Stapelfehlern in Stickstoff dotiertem 4H-SiC — •Klaus Irmscher, Martin Albrecht, Matthias Roßberg, Hans-Joachim Rost, Dietmar Siche und Günter Wagner — Institut für Kristallzüchtung, Max-Born-Straße 2, D-12489 Berlin

4H-SiC-Wafer, die aus Stickstoff dotierten ( > 2 × 10¹⁹ cm⁻³ ) Einkristallen geschnitten und bei 1100^∘C getempert wurden, zeigen eine hohe Dichte planarer Defekte. Hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie zeigt, dass die erzeugten planaren Defekte aus sechs Si-C-Doppelschichten in kubischer Stapelfolge bestehen. Solch eine 3C-SiC-Lamelle kann durch das Gleiten zweier Shockleyscher Partialversetzungen in benachbarten Basisebenen entstehen und als Doppelstapelfehler (DSF) angesehen werden. Die durchgeführten Temperexperimente deuten darauf hin, dass die Oberfläche das Ursprungsgebiet der Partialversetzungen ist. Kürzlich wurde gezeigt, dass die elektronische Struktur von Stapelfehlern in SiC gut durch ein Quantentrogmodell beschrieben werden kann. Darauf wird hier zurückgegriffen, um die charakteristische Lumineszenz bei etwa 500 nm und die starke Anisotropie der elektrischen Leitfähigkeit zu erklären. Eine erhöhte Auflösung der Struktur der Lumineszenzbande konnte erreicht werden, indem auf einem Substratwafer mit DSFn eine niedrig dotierte Epitaxieschicht, in die sich die DSF fortsetzten, aufgebracht wurde. Das ermöglichte eine eindeutige Identifizierung der der Lumineszenzbande zugrunde liegenden Phononenstruktur. Neben den dominierenden Einphononen- werden auch Zwei- und Dreiphononenrepliken nachgewiesen.