Der Einfluß von intrinsischen Verspannungen auf die Oberflächenmorphologie bei der Si/Ge Heteroepitaxie

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Horn-von Hoegen
• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 1996 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5271276

Der Aufbau der Apparatur ist mit ersten Messungen am Modellsystem Ge auf Si(111) in der ersten Projektphase erfolgreich abgeschlossen worden. Damit steht jetzt als einmalige Besonderheit die Kombination der in situ Verspannungsmessung (SSIOD) zusammen mit der in situ hochauflösenden Elektronenbeugung (SPA-LEED) für weitergehende Untersuchungen zur Verfügung. Damit soll nun erstmalig bei einem gitterfehlangepaßten Heterosystem die Beeinflussung und wechselseitige Abhängigkeit von Oberflächenmorphologie und intrinsischen in-plane Verspannungen gleichzeitig mit beiden Methoden während des Wachstums untersucht werden. Dies ist von besonderer Bedeutung für die quantitative Analyse der Dynamik der Relaxationsprozesse. Neben der plastischen Entspannung durch Versetzungsbildung werden im pseudomorphen Wachstumsstadium verschiedene elastische Entspannungsmechanismen beobachtet. Die Effektivität dieser Mechanismen zur Spannungsrelaxation sollen in Abhängigkeit von der Ge Schichtdicke, dem Legierungsverhältnis x von GexSi1-x Legierungen und der Substrattemperatur untersucht werden. Durch die Adsorption verschiedener Surfactants kann diese in-plane Verspannung noch zusätzlich entweder teilweise kompensiert oder verstärkt werden, wodurch z.B. wiederum die Entstehung von Versetzungen verzögert einsetzt. Neben der Bedeutung für technologische Anwendungen erlauben diese Untersuchungen grundlegende und aktuelle Fragestellungen des Wechselspiels von Verspannung und Morphologie zu behandeln. Aufgrund des umfangreichen Forschungsprogramms soll das Projekt für eine Laufzeit von drei Jahren beantragt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen