Streuung von Röntgenstrahlen an selbstorganisierten Halbleiter ...

2.4 Phänomenologische Aspekte des Stranski-Krastanow Modus 23
[110]
5 µm
Höhe [nm]
747
560
374
187
0
h k
0 0.92 1.84 2.76 3.68 µm
Abb. 2-9: Umschlagen des Wachstumsmechanismus′ von einem Wachstum über
immer steilere Seitenfacetten (rot) hin zu einer Pyramidenstümpfen mit (001) Deck-
und {111} Seitenfacetten (blau) bei einer kritischen Höhe h k. Anschließend
gewinnen die Inseln nur noch über das Wachstum entlang [001] an Höhe.
In Abb. 2-9 ist dieser Übergang zwischen den beiden Wachstumsmechanismen dargestellt. Bis zu
einer kritischen Höhe h k erfolgt das Wachstum durch Aufklappen der Seitenfacetten hin zu {115},
gefolgt von einem extrem schnellen Übergang zu Pyramidenstümpfen. Die hohe Geschwindigkeit
diese Überganges hat zur Folge, dass keine Zustände zwischen der roten und blauen Kurve
beobachtet wurden. Dies legt für den entsprechenden Zwischenraum eine Erhöhung der Ge-
Konzentration nahe. Gemessen an der Höhe h des finalen Pyramidenstumpfes erfolgt der
Übergang etwa bei h/4 bis h/3.
[110]
5 µm
Höhe [nm]
1001
751
501
250
0
h 3
h 2
h 1
0 1 2 3 4 µm
b {1,2,3}
Abb. 2-10: Endstadium der Inselbildung. Die Inseln wachsen, nachdem sich {111}
Seitenfacetten gebildet haben, fast nur noch entlang [001] (h 1⇒h 3), wobei ein finales
Aspektverhältnis Basisbreite/Höhe von etwa 2 vorliegt. Daneben kommt es zu einer
Verbreiterung der Basis (b 1⇒b 3) mit zunehmender Höhe.
In Abb. 2-10 ist das Inselwachstum nach Ausbildung von Pyramidenstümpfen gezeigt. Dabei
ändert sich die Basisbreite der Inseln nur noch wenig. Das Wachstum vollzieht sich vorzugsweise
entlang [001]. Die vorangestellten Beobachtungen zusammenfassend, läßt sich die Inselentstehung
in einen dreistufigen Prozeß gliedern:
(1) Aus dem Ripplemuster entstehen durch Aufklappen der Seitenfacetten bis {115},
entsprechend einem Winkel von etwa 16°, flache Inseln ohne Deckfacette. Die Inselbasis
bleibt bei diesem Prozeß unverändert.