Streuung von Röntgenstrahlen an selbstorganisierten Halbleiter ...

6.4 Beugung unter kleinen Einfalls- und Austrittswinkeln: Grenzen der kinematischen Beugung 111
weiter unten folgenden 400 Reflex verlaufen radiale und angulare Richtung dagegen entlang 〈100〉!
Mit dieser Bezeichnung reflektiert man auf qualitative Unterschiede: während sich entlang q radial die
Länge des Beugungsvektors ändert, und ein großes q radial im Ortsraum zu Bereichen mit kleinem ε xx
gehört (und umgekehrt), ist die angulare Richtung längeninvariant in Bezug auf q und somit unempfindlich
auf laterale Gitterparameterunterschiede. Da sich die Pyramide mit zunehmender Höhe
verjüngt, finden sich in angularer Richtung Dickenoszillationen (d), deren Periode erwartungsgemäß
mit abnehmendem q radial (also mit steigender Inselhöhe) zunimmt.
Abb. 6-33B zeigt eine kinematische Simulation für den 220 Reflex, in der sich die Summation in
(5-16) sowohl über die Insel als auch über das Substratmaterial erstreckt. Als Modell diente ein
schon mehrfach verwendeter Pyramidenstumpf mit 130 nm Basisbreite und 65 nm Höhe. Die
Hauptcharakteristika der Messung werden durch die Simulation gut reproduziert: (i) Anwachsen
der Periode der Dickenoszillationen (d) für kleineres q radial und (ii) das Muster (Q) der diffusen
Intensität für q radial>3.272Å -1 . Unterschiede ergeben sich in der Nähe des Substratreflexes. Hier
treten in der Simulation durch Abbrucheffekte am Modellsubstrat Artefakte (P) auf, die sich als
Intensitätslinien für ein konstantes q radial äußern. Vergleicht man die Verteilung in Teilbild B mit der
an einer Einfachinsel (ohne Substrat) gestreuten Intensität in C, so fällt auf, dass neben dem
Verschwinden des Substratreflexes auch das Merkmal (Q) nicht mehr auftaucht, sobald nur noch
die Insel streut. Offensichtlich ist dieser Bereich an die Streuung der komprimierten Bereiche in der
Benetzungsschicht bzw. im Substrat geknüpft.
Aus dieser Beobachtung leitet sich eine Perspektive für die Bestimmung von Morphologie und Deformationszustandes
in den die Insel umgebenden Teilen der Benetzungsschicht und des Substrates
ab. Durch entsprechend verfeinerte Modellannahmen bei der FEM Rechnung (beispielsweise die
Annahme einer Insel, die auf einer spannungsinduziert teilweise rückgelösten Benetzungsschicht
positioniert ist) in Verbindung mit DWBA ließe sich systematisch der Einfluß unterschiedlicher
Parameter wie Abtragungsort und –tiefe untersuchen.
In Abb. 6-34A ist ein weiterer Schnitt, senkrecht zu den vorherigen, durch die Intensitätsverteilung
in der Nähe des 220 Gitterpunktes gezeigt, in der Form, dass die betrachtete Ebene bei q angular=0
nun durch q radial und q 001 aufgespannt wird. Die Verteilung läßt sich auch hier separieren in zwei
Gebiete, abhängig davon, ob der Betrag des radialen Beugungsvektors kleiner (I) oder größer (II)
Substrat
als q
ist. Im ersten Fall enthält das Beugungsbild Beiträge dilatierter Bereiche, während die
radial
kompressiv deformierten Gebiete zu Intensität bei q radial>q Substrat führen. In beiden Gebieten sorgt
der Abbrucheffekt an den {111} Facetten zu mehreren teils sehr intensiven Facettenrods (F), die
unter einem Winkel von 54.7° gegen die [001] Richtung auftreten. Im Vergleich zur kinematischen
Simulation ohne Berücksichtigung von Mehrfachstreuung und Brechungseffekten in Abb. 6-34B, in
der auch die spiegelsymmetrisch nach unten verlaufenden Facettenrods (F*) auftreten, werden
diese in der Messung durch Brechungseffekte verbogen. Darüber hinaus treten in der Messung
mehrere Rods auf, die in Bereich II periodisch mit einem Abstand von ∆q radial von 0.005Å -1
moduliert sind, was auf eine Länge im Ortsraum von 2π/∆q raadial von 126 nm schließen läßt.
Übereinstimmend mit der Basislänge der Pyramiden läßt sich diese als mittlere laterale Ausdehnung
der komprimierten Bereiche im Substrat deuten. Ein Hinweis auf den Beitrag kompressiv