Streuung von Röntgenstrahlen an selbstorganisierten Halbleiter ...

116 7 InP/InGaP Quantenpunkte
[110] 200 nm
[nm]
11
[110] 500 nm
A
0
Abb. 7-1: (A) AFM Bild freistehender InP Quantenpunkte mittels MBE
gewachsen auf In 0.48Ga 0.52P/GaAs(001). Die Quantenpunkte weisen eine starke
Asymmetrie in Bezug auf die beiden 〈110〉 Richtungen auf. Es handelt sich um
entlang [110] ausgedehnte Objekte. In der SEM Aufnahme der Probenoberfläche
(B) führt die schwache Neigung der die Insel begrenzenden Flächen zu einem sehr
schwachen Kontrast. Dennoch läßt sich eine im Mittel größere Elongation entlang
[110] erkennen.
Im folgenden wollen wir uns auf eine Probe mit freistehenden InP Inseln auf einer 500 nm dicken
In 0.48Ga 0.52P Schicht konzentrieren. Die nominelle Dicke der InP Schicht beträgt 5 Monolagen. Ein
AFM Bild der Oberfläche, Abb. 7-1A, zeigt entlang [110] ausgedehnte Inseln mit einer mittleren
Basislängen von w 110 = 45 nm ± 10 nm und w 1-10 = 30 nm ± 10 nm bei einer mittleren Höhe von
etwa 8 nm. Im rasterelektronenmikroskopischen Bild, Abb. 7-1B, ist der Kontrast aufgrund der
flachen Seitenkanten der Quantenpunkte nur sehr schwach. Dennoch läßt sich auch hier eine
Elongation entlang [110] erkennen. Ein Substratfehlschnitt kann als Ursache der Asymmetrie ausgeschlossen
werden, da dieser mit einem Wert kleiner 0.05° auf Terrassenbreiten größer 300 nm
führt und somit auf die Form einer Einzelinsel keinen Einfluß haben kann. TEM plane view Auf-
nahmen an der Probe deuten im Gegensatz zu dem AFM Bild Inselkanten entlang 〈100〉 an
[HMK00]. Ein einfacher Schluß von Kontrast auf Inselform ist jedoch nicht möglich. Liao et.al.
[LZD98] konnten mit Hilfe dynamischer Mehrstrahlsimulation zeigen, dass entlang [110] ausgedehnte
Inseln den beobachteten Kontrast im TEM hervorrufen können.
Die zur Formbestimmung von mesoskopischen Strukturen bewährte Methode der Streuung unter
kleinem Ein- und Austrittswinkel (GISAXS) liefert im Vergleich zu den direktabbildenden
Verfahren gemittelte Aussagen über sehr große Inselensembles. Abb. 7-2 zeigt die diffus gestreute
Intensität in der Nähe des reziproken Ursprunges in einer Ebene parallel zur Kristalloberfläche (inplane
GISAXS). Die Messung wurde am Strahlrohr BW2 des HASYLAB in Hamburg bei einer
Energie von 8 keV durchgeführt. Einfalls- und Austrittswinkel betrugen 0.5° . Der sehr intensive
CTR wurde durch einen Absorber ausgeblendet, was sich als verschwindende Intensität im Bildzentrum
widerspiegelt.
B