2. Wirkungsquerschnitte und Streulängen - Liss, Klaus-Dieter

102 DIE MEßERGEBNISSE AN STUFENKRISTALLENNr.x[%]∆G/G x∆G/G022∆G/G202∆(∆G/G)100∆L/L∆h/h1 3.03 1.08·10 -3 9.30·10 -4 8.51·10 -4 1.11·10 -4 9.76·10 -5 8.37·10 -52 6.20 2.20·10 -3 1.83·10 -3 1.60·10 -3 3.20·10 -4 2.00·10 -4 1.71·10 -4Tabelle (13):Meßdaten zur tetragonalen Verzerrung am 022 und 202 Reflex, deren Projektion auf dieOberflächennormale [100] sowie thermischer Ausdehnungsunterschied ∆L/L und resultierendeQuerkontraktion ∆h/h in [100] Richtung.der Substratwert erhalten, während das Gitter in der Normalenrichtung frei relaxierte unddamit die durch das Germanium bedingte Volumenaufweitungaufnähme und den Abstand in dieser Richtung vergrößerte.Wir beobachten jedoch eine entgegengesetzteVerzerrung. Zudem betrachten wir Schichtdicken, die umdrei Größenordnungen über den kritischen Werten liegen,bei denen die genannte Verzerrung den Spannungen nichtmehr standhält und durch Einbau von Fehlanpassungsversetzungenrelaxiert. Die hohe Zuchttemperatur macht dasGitter weich, so daß diese Relaxation noch begünstigtwird. Wir gehen also davon aus, daß das Gitter bei derZuchttemperatur, wie in Bild (79b) idealisiert dargestellt,vollkommen relaxiert und die Einheitszelle bei genügenderEntfernung von der Grenzschicht, wie im Substrat, kubischist. Natürlich treten in der Nähe der Grenzschicht Fehlanpassungsversetzungenauf, die auch, hier nicht dargestellt,aus ihr heraus ins Volumen fortschreiten können.a)GeSib)GeSiKühlt man nun den Kristall von der Zuchttemperatur aufRaumtemperatur ab, so möchte sich das Si 1-x Ge x Gitteraufgrund des thermischen Ausdehnungskoeffizienten stärkerzusammenziehen als das Silizium. Da es aber fest aufdem wesentlich dickeren Substrat haftet, zwingt letzteresdem ersten die zur Oberfläche parallele Ausdehnung auf,während die Normalkomponente wieder frei relaxieren unddamit weiter schrumpfen kann. Tatsächlich ist das Gitterdurch diesen Mechanismus, wie beobachtet und in Abbildung(79c) dargestellt, tetragonal gestaucht, während es beider Verzerrung durch Fehlanpassung gedehnt würde.c)GeAbbildung (79):Verschiedene Möglichkeiten derAnpassung eines Si 1-x Ge x Gittersauf einem Siliziumsubstrat:a) epitaktisch verspannt, b) relaxiert,c) thermisch, durch Abkühlungverzerrt.Si