Streuung von Röntgenstrahlen an selbstorganisierten Halbleiter ...

6.3 Insel-Insel-Korrelation 97
Inselbasis von 130 nm mit einem Konzentrationssprung von 25% auf 30% Ge bei
einem Drittel der Inselhöhe zugrunde, während bei (C) eine 78 nm hohe Insel gleicher
Basis angenommen wurde, deren Ge-Profil ebenfalls bei h/3 einen Sprung von 25%
auf 30% Ge aufweist. In (C) kommt es zu einer starken Verschmierung des Musters
(v), wohingegen in (B) die Oszillationen deutlich reproduziert werden.
Für die Reflexe innerhalb der [110]-Zone, führt eine reine Skalierung der Inselgröße nur zu
veränderten Abständen der Schichtdickenoszillationen. Das gilt gleichermaßen für die lateralen und
vertikalen Muster. Zumindest für die vertikalen Oszillationen (v) beim -404 Reflex in Abb. 6-9
konnte nachgewiesen werden, dass eine leicht verändertes Aspektverhältnis stark dämpfend auf
diese wirkt. In Abb. 6-23 wird die gemessene Intensität (Teilbild A) an Probe 1082 mit zwei
Simulationen (Teilbilder B und C) verglichen, deren zugrundegelegte Inselmodelle sich nur in der
Höhe unterscheiden. Beide weisen {111} Seiten- und eine (001) Deckfacette bei gleicher
Basisbreite von 130 nm auf. Ein Aspektverhältnis von 0.5 (Teilbild B) reproduziert in der diffusen
Streuung die Schichtdickenoszillationen (v) sehr gut, wohingegen für eine 78 nm hohe Insel
(Teilbild C) diese nicht mehr vorhanden sind. Offensichtlich führt das veränderte Aspektverhältnis
(sicher auch das geänderte Deformationsfeld) zu einer Art destruktiver Interferenz, in deren Folge
die vertikalen Dickenoszillationen unterdrückt werden. Aus methodischer Sicht ergibt sich daraus
eine sehr interessante Vorgehensweise, bei welcher man das mit der äußeren Form verbundene
Deformationsfeld als Sonde zur Morphologieaufklärung benutzt. In Kap.7.1 wird dies beispielhaft
am System selbstorganisierter InP Inseln auf an GaAs gitterangepaßtem InGaP diskutiert.
6.3 Insel-Insel-Korrelation
Neben lithographischen Verfahren stellt das selbstorganisierte Wachstum eine sehr effiziente
Methode zur Herstellung hochgeordneter Quantenstrukturen dar. Entsprechend umfangreich sind
die Bemühungen, die Entstehungsmechanismen und die treibenden Kräfte dahinter besser zu
verstehen, um gezielt Größe, Zusammensetzung, Dichte und Korrelation der Objekte beeinflussen
zu können. Eine Vielzahl von Untersuchungen an verschiedensten Materialsystemen beschäftigt
sich mit der lateralen Selbstorganisation verspannter Stranski-Krastanow Inseln. Shchukin et.al.
[SLK95], [SLG96] konnten für eine Anordnung kohärent gewachsener dreidimensionaler
Inseln zeigen, dass der Beitrag der Kantenspannungen zur Deformationsenergie ein Minimum als
Funktion der Inselgröße aufweisen kann. Darüber hinaus besitzt auf einem kubischen (001)
orientierten Substrat eine Anordnung der Inseln in Ketten entlang der weichen kristallographischen
Richtungen 〈100〉 ein Minimum gegenüber anderen Konfigurationen. Dieser Befund deckt sich mit
kinetischen Monte-Carlo Simulationen zur Entstehung von Inselensembles unter Berücksichtigung
anisotroper Materialeigenschaften [MSS01] und den in Kap. 2.4 gemachten Beobachtungen an
SiGe Inseln. Röntgenographische Untersuchungen für verschieden dichte Inselensemble bei etwa
gleicher Inselgröße ergaben eine zusätzliche Ordnung der Inseln entlang 〈110〉 für den Fall, dass
Inselgröße und -abstand in der gleichen Größenordnung sind [SWR98]. Ein Weg, Anordnungen
abweichend von den anisotrop vorgegebenen Vorzugsrichtungen zu erzielen, besteht im Wachstum
auf fehlgeschnittenen Substraten, die durch Ausbildung von Stufenbündeln andere Richtungen für
die Inselketten favorisieren [ZBA98]. Dabei legt die Fehlschnittrichtung die langreichweitige