Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-3527
Ungermanns, Christoph
Metallorganische Molekularstrahlepitaxie von Verbindungshalbleitern auf Arsenid- und Antimonidbasis
149 S., 1998
Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit dem Wachstum von InAs, (Al,Ga)Sb und deren Heterostrukturen mittels metallorganischer Molekularstrahlepitaxie (MOMBE) unter Verwendung der Standardquellen TMIn, TEGa, vorzerlegtes Arsin und elementares Antimon. Bei der Optimierung des MOMBE-Wachstums von InAs wurden die intensivsten RHEED- (reflection high energy electron diffraction) Oszillationen bei den Wachstumsparametern beobachtet, die auch bei der ex-situ-Charakterisierung zu den besten optischen Eigenschaften führten. Dies läßt darauf schließen, daß der zweidimensionale Nukleationsmodus für die homoepitaktische MOMBE-Deposition von InAs besonders geeignet ist. Die optischen, elektrischen, strukturellen und morphologischen Daten sind mit den besten Literaturwerten vergleichbar. Ebenso gelang es, GaSb von hervorragender Qualität herzustellen, was durch die geringe Halbwertsbreite von 1,0 meV und die intensive Lumineszenz der exzitonischen Emissionslinie bei 795,7 meV im 2K-Photolumineszenzspektrum belegt wurde. Erstmals wird vom Einsatz der neuartigen Adduktverbindung Dimethylethylaminalan (DMEAAl) zum Wachstum aluminiumhaltiger Antimonide in der MOMBE berichtet. Mit dieser Verbindung ließen sich Al0.26Ga0,74Sb-Schichten mit außergewöhnlich guten optischen Eigenschaften herstellen. Dies zeigte sich in Form eines schmalen und intensiven exzitonischen Übergangs, dessen Halbwertsbreite um einen Faktor zwei geringer war als bisher aus der Literatur für ternäre Verbindungen mit solch hohem Aluminiumgehalt bekannte Werte. Zudem bewiesen strukturelle Untersuchungen von AlSb/GaSb-Übergittern eindrucksvoll die Eignung von DMEAAl für die Herstellung von aluminiumhaltigen Antimon-Heterostrukturen mit atomar scharfen Grenzflächen.
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