Streuung von Röntgenstrahlen an selbstorganisierten Halbleiter ...

7.1 Form- und Größenbestimmung 117
-1
q 110 [A ]
0.01
0.00
-0.01
∆q 110
∆q 1-10
-0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02
-1
q 1-10 [A ]
log(I)
Abb. 7-2: In-plane Grazing Incidence Small Angle Scattering (GISAXS) an der
in Abb. 7-1 gezeigten Probe. Die elliptische Intensitätsverteilung mit größerer Ausdehnung
entlang [1-10] spiegelt die Inselform wider, da Ausdehnung im Orts- und
im reziproken Raum sich invers verhalten. Die vier inneren Peaks werden durch die
laterale Korrelation der Inseln verursacht.
Die elliptische Form rührt her von der horizontalen Formanisotropie und bestätigt das aus AFM
gewonnene Aspektverhältnis w 110/w 1-10 = ∆q 1-10/∆q 110 ≈ 1.5. Die durch laterale Korrelation der
Inseln verursachten inneren Peaks sind deutlich schwächer ausgeprägt als im System SiGe. Anders
als bei den hoch monodispersen SiGe Inseln führen Schwankungen von Inselgröße und –form hier
zu einem Auslöschen von charakteristischen, mit einer typischen Länge im Ortsraum gekoppelten,
Oszillationen.
Es ist aus der Elastizitätstheorie bekannt, dass bei einer vorgegebenen Form der Insel die
Symmetrie des Deformationsfeldes unabhängig von deren Größe ist [GSB95]. Solange folglich
die Inseln nur hinreichend ähnlich in ihrer Form sind, läßt sich das Deformationsfeld als Sonde zur
Bestimmung der Inselmorphologie benutzen. Die aus der AFM Messung bestimmte Form einer
entlang [110] elongierten Insel reduziert die 4-zähligen Symmetrie des Deformationstensors für eine
Insel mit quadratischem Grundriß auf eine 2-zählige Form, was wiederum Unterschiede in der
diffus gestreute Intensität in beiden betroffenen Richtungen nahe legt.
Namentlich die beiden Komponenten ε 110 und ε 1-10 des Deformationstensors müssen verschieden
sein. Um diese experimentell zu bestimmen, wurden für die Röntgenbeugung zwei gleichwertige
Reflexe in unterschiedlichen Zonen ausgewählt. Dabei bieten sich z.B. die asymmetrischen Reflexpaare
224/2-24 und 113/1-13 an, in denen signifikante Unterschiede zu erwarten sind, während
z.B. das Paar 404/0-44 aufgrund der Inselsymmetrie ähnliche Ergebnisse liefern sollte. Abb. 7-3A
zeigt zwei Messungen der diffusen Intensität in der Nähe der Gitterpunkte 113 und 1-13.