Streuung von Röntgenstrahlen an selbstorganisierten Halbleiter ...

22 2 Epitaktisches Wachstum
Charakterisierung verschiedener Entwicklungsstadien mittels MBE gezüchteter Germanium-Inseln
auf Si(001) findet sich in [CZD00]. Die Abb.2-8 bis Abb. 2-10 zeigen verschiedene mit AFM
vermessene Topologien einer (001) orientierten Oberfläche von Probe 98/1085 mit einem
mittleren Ge-Gehalt von 9%. Die Züchtungstemperatur betrug 600°C bei einer Abkühlrate von
0.1K/min und einer Wachstumszeit von 60 min. Anschließend wurde die Probe 18 h bei 594°C
gehalten.
[110]
5 µm
Höhe [nm]
228
171
114
57
0
0 0.84 1.68 2.52 3.36 µm
Abb.2-8: Frühstadium der Inselbildung. Das Wachstum erfolgt bei konstanter
Basisbreite über das Aufklappen der Seitenfacetten bis {115} Flächen erreicht sind.
In diesem Stadium existiert keine Deckfacette.
Dabei bilden sich auf der Probe eine Vielzahl unterschiedlicher Inselmorphologien von sehr
flachen Inseln, die sich kaum vom unterliegenden Ripplemuster abheben, bis hin zu Pyramidenstümpfen
mit einer (001) Deck- und {111} Seitenfacetten. Der Übergang von flachen zu abgestumpften
Inseln erfolgt nicht kontinuierlich sondern diskret bei einer für diese Konzentration
typischen Höhe h k. Abb.2-8 zeigt im Höhenprofil drei typgleiche Inseln, deren Seitenflächen durch
{11l} Facetten gebildet werden. Zumindest für die höchste der drei Inseln kann man davon
ausgehen, dass es sich tatsächlich um Seitenfacetten handelt, da man im AFM Bild deutlich den
quadratischen Grundriß erkennt. Eine Deckfacette existiert in diesem Stadium noch nicht. Es
konnten nur Inseln dieses Typs beobachtet werden für Höhen kleiner 280 nm. Dies korrespondiert
bei einer Basisbreite von 1.8 µm zu einer Steigung von 16.9°, die nahezu mit der Neigung von
{115} Facetten (15.8°) übereinstimmt. Nach dem Ausbilden von {115} Seitenfacetten ändert sich
der Wachstumsmodus sehr rasch. Es wurden keine Facetten in dem Intervall I=({11l}, 1