Projektdaten

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Elektronenmikroskopische Oberflächenuntersuchungen zum Verständnis der Heteroepitaxie von GaP auf Silizium

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Heteroepitaktische III-V-Halbleiterschichtsysteme auf Siliziumsubstraten versprechen sowohl bei der Entwicklung hocheffizienter Mehrfach-Solarzellen als auch bei der Integration optoelektronischer Bauelemente in siliziumbasierte Schaltungen ein hohes Anwendungspotenzial. Ein Durchbruch bei der breiten Umsetzung solcher Technologien scheiterte bislang allerdings an einer zu hohen Konzentration von Gitterfehlern in den heteroepitaktischen III-V-Schichten. In diesem Projekt soll mit Hilfe verschiedener, komplementärer Mikroskopieverfahren die kristalline Qualität von GaP-Schichten, die mit der industrierelevanten metallorganischen Gasphasenepitaxie auf einkristallinen Siliziumsubs-traten abgeschieden werden, durch Quantifizierung und Charakterisierung solcher Kristallfehler sowie durch Entwicklung von Vermeidungsstrategien wie Substratkonditionierung verbessert werden. Der Schwer-punkt der Arbeiten liegt auf der Anwendung der sehr oberflächenempfindlichen niederenergetischen Elektronenmikroskopie, mit der es durch unterschiedliche Kontrastmechanismen möglich ist, solche Fehler in großen Probenbereichen auf mikroskopischer Längenskala ohne weitere Vorbehandlung der Proben zu detektieren, sowie dynamische Prozesse mit hinreichender Geschwindigkeit abzubilden. Zudem sollen im Mikroskop nachgestellte Teilschritte der Substratkonditionierung und Schichtpräparation insbesondere hinsichtlich des anfänglichen Schichtwachstums untersucht werden.