Streuung von Röntgenstrahlen an selbstorganisierten Halbleiter ...

7 InP/InGaP Quantenpunkte
Über die Strukturen auf SiGe Basis hinaus wurden im Rahmen dieser Arbeit die Untersuchungen
auf freistehende InP Inseln auf InGaP/GaAs(001) ausgedehnt. Dabei konnte gezeigt werden, dass
der vorgestellte Apparat zur kinematischen Simulation der diffus gestreuten Intensitäten unter
Berücksichtigung der mittels Finiter Elemente berechneten Deformationsfelder auch für kleinere
freistehende Objekte bis hinab zu einigen 10 nm richtige Resultate liefert. Die am weitesten
verbreitete Wachstumsmodus zur Herstellung von selbstorganisierten Quantenpunkten im Gebiet
der III-V Verbindungshalbleiter ist die Züchtung von Stranski-Krastanow (S-K) Inseln. Dabei
zeigen die entstehenden Strukturen abhängig von Material, Wachstumsmethode und –bedingungen
eine große Formenvielfalt. Beispielhaft sei hier neben dem System InP/InGaP die Herstellung von
S-K Inseln in den Systemen InAs/InGaAs [MGI94], GaSb/GaAs [HLG95], InSb/InP
[UAP97] AlInAs/AlGaAs [FLL94] aufgeführt.
Die Quantenpunkte im System InP/InGaP bilden aufgrund der etwa doppelt so großen Bandlücke
im Vergleich zu InAs/InGaAs ein Pendant zu diesen für den langwelligen Bereich des sichtbaren
Lichtes von etwa 630 nm bis 700 nm [KES95]. Seit der Demonstration von Lumineszenz an
InP/InGaP Quantenpunkten [STL96], [ZJP98] wurden erhebliche Anstrengungen zum Verständnis
des Wachstums dieser Strukturen unternommen. Dabei offenbarten sich eine ganze Reihe
unterschiedlicher Morphologien. Ballet et.al. [BSY00] bestimmten mittels STM die Form mittels
MBE gezüchteter InP Inseln zu Inseln mit (001) Deckfacette und quadratischem Grundriß. Die
Seitenfacetten werden von {113} Flächen gebildet. Mit molekularer Gasphasenepitaxie (MOVPE)
gezüchtete Inseln weisen im TEM Bild ebenfalls Pyramidenstümpfe allerdings mit einer sechseckigen
Basis auf, deren Ausdehnungen in [110] und [1-10] etwa 60 nm und 45 nm betragen bei
einer Höhe von 12 nm bis 18 nm [GCS95]. Die Insel bildenden Flächen sind vom Typ {001},
{110} und {111}. Untersuchungen der Photolumineszenz an ebenfalls MOVPE gezüchteten InP
Inseln konnten eine Elongation entlang [110] bestätigen [ZJP01], während mit Gasphasen MBE
(GSMBE) hergestellte Inseln eine inverse Asymmetrie mit der langen Seiten entlang [1-10]
aufweisen [SRN99].
7.1 Form- und Größenbestimmung
Die in dieser Arbeit untersuchten Proben wurden am Lehrstuhl für Elementaranregungen und
Transport in Festkörpern (Prof. T.Masselink) der Humboldt-Universität von Frau Hatami mittels
GSMBE auf GaAs(001) Substraten gezüchtet. Nach dem Aufbringen einer bei 500°C und einer
Wachstumsgeschwindigkeit von 0.9 µm/h gewachsenen 100 nm dicken GaAs Pufferschicht
wurden bei 415°C eine zu GaAs gitterangepaßte In0.48Ga0.52P Schicht abgeschieden, die an der
Oberfläche eine (2×1) Rekonstruktion aufweist, die mit RHEED nachgewiesen werden konnte.
Anschließend wurden bei 410°C mehrere Monolagen InP gewachsen.