Streuung von Röntgenstrahlen an selbstorganisierten Halbleiter ...

1 EINFÜHRUNG ..................................................................................................................... 5
2 EPITAKTISCHES WACHSTUM...................................................................................... 7
2.1 LINEARE ELASTIZITÄTSTHEORIE ..................................................................................... 7
2.1.1 Elastische Relaxation und Fehlpassung .................................................................. 10
2.1.2 Koordinatentransformation der elastischen Konstanten......................................... 12
2.2 WACHSTUMSMODI......................................................................................................... 14
2.3 ZÜCHTUNG AUS DER FLÜSSIGEN PHASE ........................................................................ 15
2.3.1 Thermodynamik der LPE.......................................................................................... 15
2.3.2 Wachstumsablauf...................................................................................................... 17
2.4 PHÄNOMENOLOGISCHE ASPEKTE DES STRANSKI-KRASTANOW MODUS ...................... 18
2.4.1 Übergang Oberflächenverwellung zu Inseln ........................................................... 18
2.4.2 Spannungsinduzierte Entstehung von Insel-Insel-Korrelation................................ 25
3 BEUGUNG VON RÖNTGENSTRAHLEN .................................................................... 31
3.1 GRUNDLAGEN................................................................................................................ 31
3.2 WELLENGLEICHUNG ...................................................................................................... 32
3.2.1 Kinematische Beugung ............................................................................................. 34
3.2.2 Distorted Wave Born Approximation....................................................................... 37
3.2.3 Dynamische Beugung ............................................................................................... 38
3.3 KOHÄRENZ..................................................................................................................... 40
4 EXPERIMENTELLES ...................................................................................................... 43
4.1 STREUGEOMETRIEN ....................................................................................................... 43
4.1.1 Hochaufgelöste Röntgenbeugung............................................................................. 46
4.1.2 Röntgen-Kleinwinkelstreuung unter streifendem Ein- und Austritt ........................ 48
4.1.3 Beugung unter streifendem Ein- und Ausfall ........................................................... 51
4.2 POSITIONSEMPFINDLICHER DETEKTOR.......................................................................... 52
5 NUMERISCHE STREURECHNUNGEN FÜR MONODISPERSE
MESOSKOPISCHE SYSTEME ............................................................................................... 55
5.1 DIE METHODE DER FINITEN ELEMENTE ........................................................................ 55
5.2 REGULARISIERUNG DES FEM NETZES .......................................................................... 60
5.3 STREURECHNUNGEN IN KINEMATISCHER NÄHERUNG................................................... 61
5.3.1 Deformationsbedingte diffuse Streuung in hochaufgelöster Weitwinkelbeugung .. 61
5.3.2 Strukturfaktorempfindliche diffus gestreute Intensität in GISAXS.......................... 63
5.3.3 Positionskorrelation ................................................................................................. 65
6 SIGE/SI INSELSTRUKTUREN....................................................................................... 69
6.1 INSELFORM..................................................................................................................... 70
6.2 DEFORMATIONSFELDER UND KONZENTRATIONSVERLAUF IN SIGE INSELN ................. 73
6.2.1 Experimentelle Befunde............................................................................................ 75
6.2.2 Bestimmung des Konzentrationsverlaufes in einer Einzelinsel............................... 82
6.2.2.1 Homogene Insel................................................................................................ 85
6.2.2.2 Abrupter Konzentrationssprung bei h/2........................................................... 88
6.2.2.3 Linearer Konzentrationsgradient...................................................................... 90
6.2.2.4 Pyramidenförmiger Einschluß ......................................................................... 91
6.2.2.5 Abrupter Konzentrationssprung bei h/3........................................................... 92
6.2.2.6 Einfluß des Atomformfaktors .......................................................................... 95
6.2.3 Geometrisches Aspektverhältnis Basisbreite zu Inselhöhe...................................... 96