Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

L26: Morphologie-Analyse von Halbleiter-NanostrukturenAuch beim Wachstum von organischen Halbleiterschichtenauf kristallinen Substraten könnenquasiperiodische Kristallitanordnungen beobachtetwerden, die wesentlich durch die Substratgeometriebeeinflusst sind. Dieses ist in Abb. 2 für das Wachstumvon Oligophenylschichten demonstriert, dieein Modellsystem für funktionalisierte Schichten inorganischen Halbleiterbauelementen darstellen.Beschießt man Festkörperoberflächen mit niederenergetischenIonen (E ≈ 200 eV bis 3 keV),werden Oberflächenatome der beschossenenProbe abgetragen. Dank der Rastersondenmikroskopiewurde nun festgestellt, dass die Materialabtragungdurch Ionenerosion, die ja im Prinzipeine zerstörende Methode ist, auch zur Ausbildungquasiperiodischer Nanostrukturanordnungen führenkann. Bei senkrechtem Ioneneinfall können sichhexagonal geordnete dreidimensionale Strukturenbilden, wie es in Abb. 3 für den Beschuss vonGalliumantimonit mit Ar-Ionen demonstriert ist. Eswerden Nanostrukturen mit kreisförmiger Basis undeinem mittleren Radius von nur 20 nm beobachtet,die Domänen mit hexagonaler Nahordnung bilden.Die hohe Einheitlichkeit in der Strukturgröße wird imAuftreten von drei „Beugungsordungen“ im Powerspektrumdeutlich. (Da die Domänen alle möglichenOrientierungen annehmen, werden anstatt hexagonalangeordneter Peaks Ringe beobachtet.) MittelsKohlenstoff-Nanoröhrchen als AFM-Sonde konntedie dreidimensionale Gestalt der Nanostrukturen alsnahezu halbkugelförmig bestimmt werden (sieheAbb. 3b). Damit unterscheiden sie sich deutlich vonden facettierten Wachstumsstrukturen.Abbildung 3:Methoden:(a) 2 µm x 2 µm AFM-Aufnahme einermit 500 eV Ar + -Ionen beschossenenGaSb (001)-Oberfläche mit entsprechenderFouriertransformation. DieSechsecke markieren die unterschiedlicheOrientierung der hexagonaldichtgepackten Domänen. (b) HochauflösendeAFM-Aufnahme in dreidimensionalerDarstellung mit einer diskretenHöhenskala.M28Lösungen: —Institute:Kontakte:AFM | Halbleiter, organische | Halbleiternanostrukturen | Heteroepitaxie | IonenbeschussOberflächenrauigkeit, Powerspektrum der | Rasterkraftmikroskopie | SelbstorganisationChristian TeichertMontanuniversität LeobenInstitut für PhysikI12K46Index Kontakte Institute Lösungen MethodenHandbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005183