Streuung von Röntgenstrahlen an selbstorganisierten Halbleiter ...

6.2 Deformationsfelder und Konzentrationsverlauf in SiGe Inseln 85
mit inversen Ausmaßen, somit einer langen Seite entlang 〈110〉. Zur Veranschaulichung
der in den Simulationen vernachlässigbaren experimentellen Vertikaldivergenz
für alle vorangestellten Messungen ist das Integrationsgebiet von 0.006Å -1
im Teilbild (A) eingezeichnet.
Um die relevanten deformations- und formbestimmten Details in der hochaufgelösten Weitwinkelbeugung
in der entsprechenden Beugungsebene als Schnitt interpretieren zu können, reicht vor
dem PSD eine 1 mm Blende völlig aus. 37 Möchte man auch die sehr dicht beim CTR liegenden
Korrelationspeaks nur in der Zone detektieren, in der sie liegen, muß man senkrecht zur Beugungsebene
beispielsweise mit einem geeigneten Kollimatorkristall die aufgesammelte Vertikaldivergenz
einschränken.
Abb. 6-12 gibt zwei in-plane Intensitätsverteilungen in der Nähe des 004 Gitterpunktes für ein
konstantes q 001 von 4.55Å -1 als Funktion der beiden Lateralkomponenten q〈110〉 des Beugungsvektors
wieder. Teilbild A zeigt dabei eine Messung an Probe 1005x, die mit einem horizontal in
Bezug auf die Probenoberfläche positionierten PSD durch azimutale Probendrehung aufgenommen
wurde. 38 Bild B enthält eine Simulation für einen {111} facettierten Pyramidenstumpf mit
(001) Deckfacette wie in Abb. 5-1 mit einer Basis B 110=130 nm bei h=65 nm. Im unteren Drittel
besteht sie aus Si 0.75Ge 0.25 während die Ge-Konzentration darüber 30% beträgt. Man erkennt
deutlich, dass die Form der diffusen Intensität in diesem Schnitt durch die Inselform geprägt ist.
Die entlang 〈110〉 ausgerichtete Form im Ortsraum transformiert sich im reziproken Raum in eine
um 45° gedrehte vierzählige Struktur. Dies ist bereits ein Indiz für einen starken Formeinfluß auf
das Muster (M0) in Abb. 6-6, wenngleich auch das Deformationsfeld dieses prägt. In Bezug auf die
Ausdehnung der Formfunktion im reziproken Raum nimmt sich das für die Vertikaldivergenz
relevante eingezeichnete Integrationsgebiet von 0.006Å -1 Breite vergleichsweise klein aus, so dass
das Simulieren von 2-dimensionalen Schnitten für diese Strukturen tatsächlich gerechtfertigt ist.
Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Bemerkung, dass nur über die Knoten der Insel summiert
wurde, so dass die vierzählige Struktur in Abb. 6-12 allein durch Streuung an der Insel entsteht. In
Kap. 6.4 wird ein ähnliches Muster in der in-plane Intensitätsverteilung unter GID Bedingungen
sichtbar, dass jedoch im Gegensatz zu dem besprochenen Effekt durch Streuung an Teilen des
Substrates hervorgerufen wird.
6.2.2.1 Homogene Insel
Für die erste Iteration der Simulation wird eine an den Seiten durch {111} Facetten und nach oben
durch eine (001) Deckfacette begrenzte Insel angenommen, deren Basis 130 nm und deren Höhe
65 nm beträgt. Die Insel möge wie vorher aus homogenem Si 0.7Ge 0.3 bestehen und auf einer 2 nm
dicken Benetzungsschicht, die sich auf einem Si-Substrat befindet, aufgewachsen sein. Bei der
37 Für diese Abschätzung möge die angebotene Primärstrahldivergenz senkrecht zur Beugungsebene klein gegen das Integrationsgebiet
des Detektors sein. Für ein Experiment am Synchrotron läßt sich diese Voraussetzung hinreichend gut erfüllen. Beispielsweise
hat man am Strahlrohr BW2 des HASYLAB eine horizontale Primärstrahldivergenz (= Vertikaldivergenz im Proben-Koordinatensystem)
von etwa 0.1 mrad. Dann ergibt sich für einen Abstand Detektor-Probe von 700 mm bei einer 1 mm Detektoröffnung
ein Integrationsgebiet senkrecht zur Beugungsebene von: ∆q=(2π/λ)∆Θ=(2π/λ)(1/700)≈0.006Å -1.
38 Das Integrationsgebiet senkrecht zur Beugungsebene, also entlang [001] beträgt wie in den vorangestellten Messungen 0.006Å -1, da
die gleiche jedoch um 90° gedrehte Anordnung mit 1 mm Schlitzblende vor dem PSD benutzt wurde.