Verlag des Forschungszentrums Jülich

JUEL-3430
Ohler, Christian
Bandoffsets an Grenzflächen von hochverspannten III-V Halbleitern
161 S., 1997

Die Höhe der Bandoffsets (Banddiskontinuitäten) an Halbleitergrenzflächen bestimmt die Funktion und Performance wichtiger elektronischer Bauelemente. Aufgrund der Perfektion der Epitaxietechniken sind heutzutage hochverspannte, pseudomorphe Schichten gängige Bestandteile solcher Bauelemente. In dieser Dissertation wird untersucht, wie die Verspannung die Bandanordnung an III-V Halbleitergrenzflächen beeinflußt.

Mit in situ Photoelektronenspektroskopie wurde die Bandanordnung an pseudomorphen In- As/GaAs, InAs/ AIAs und GaAs/InP Grenzflächen bestimmt. Die Heterostrukturen wurden mit Festquellen- und Gasquellen-Molekularstrahlepitaxie (MBE und MOMBE) hergestellt, ihre Gitterfehlpassung beträgt bis zu 7 Prozent. Es wird beschrieben, wie die klassische Rumpfniveaumethode wegen der Verspannung modifiziert werden muß.

In einem kleineren, theoretischen Teil wird die wichtigste Modelltheorie über Bandoffsets, Tersoff's Grenzflächendipoltheorie, auf den Fall der Verspannung verallgemeinert. Weitere Kapitel befassen sich mit der Berücksichtigung der Dotierung bei der Messung von Bandoffsets mit Photoemission und mit der Höhe der Schottkybarriere an in situ hergestellten Gold/InAs- Kontakten.

The height of semiconductor heterojunction band offsets (band discontinuities) determines the feasability and performance of important electronic devices. In consequence of the progress made in epitaxial techniques, strained pseudomorphic layers are today routine parts of such devices. In the present thesis the question is investigated how the band line-up at a III-V heterojunction is affected when one or both constituents are strained.

We have used in situ photoelectron spectroscopy to study the strain dependence of the band offsets at pseudomorphic InAs/GaAs, InAs/ AIAs and GaAs/InP heterojunctions. Heterostructure sampies have been prepared by standard molecular beam epitaxy (MBE) or metal organic molecular beam epitaxy (MOMBE). The lattice mismatch amounts up to 7 percent. We emphasize the modifications of the classical core-level method due to the strain.

In a short theoretical part we have generalized the most important model theory on band offsets, the interface dipole theory due to Tersoff, to the case of strain. Further chapters treat the influence of doping on the photoemission measurement of band offsets and the Schottky barrier height at clean Au/InAs contacts.

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Letzte Änderung: 07.06.2022