Diplomarbeit - Institut für Halbleiter

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88 KAPITEL 5. CHARAKTERISIERUNG VON NANOSTRUKTUREN Abbildung 5.15: Hervorheben von Bereichen verschiedener kristalliner Orientierung. (A) normale BF-Aufnahme. (B) Das Beugungsbild zeigt Beugungspunkte die von kristallinen Strukturen mit verschiedenen Ausrichtungen stammen. (zusätzliche Beugungsmaxima). Durch das gezielte Auswählen von Beugungsstrahlen können Bereiche der Probe, die diesen Beugungsstrahl hervorrufen, aufgehellt werden. (C) und (D) DF-Aufnahme unter Verwendung einer kleinen Objektivblende. Source: fs048x orientation.jpg,fs048x orientation.eps
5.6. FEHLER IM KRISTALLGITTER 89 und 5.15D zeigen solche Transmissionsbilder, in denen jene Bereiche, die den ausgewählten Beugungsspot hervorgerufen haben, hell aufleuchten. Diese Technik kann verwendet werden, um in Proben die aus unterschiedlich orientierten kleinen Kristallen (Nanokristallen) beste- hen, jene sichtbar zu machen, die eine bestimmte Orientierung haben. Würde man eine große Objektivblende zentral um den (000)-Reflex platzieren, so könnten die einzelnen Kristalle nicht voneinander unterschieden werden. Der Kontrastunterschied zwischen ihnen wäre zu schwach. Abbildung 5.15A zeigt ein Transmissionsbild, welches entsteht, wenn der zentrale Reflex und die umliegenden Beugungspunkte miteinbezogen werden. Die Unterscheidung zwischen den einzelnen Bereichen mit unterschiedlicher kristalliner Orientie- rung ist nicht möglich. Verwendet man jedoch die oben beschriebene Methode (kleine Objek- tivblende um einzelne Beugungspunkte), so können die Kristalle besser voneinander getrennt sichtbar gemacht werden. Dies kann auch dazu genutzt werden, um die Größenverteilung dieser Kristallbereiche zu bestimmen. 5.6 Fehler im Kristallgitter Für <strong>Halbleiter</strong>bauelemente ist die Defektfreiheit des Materials, aus dem sie hergestellt werden, von großer Bedeutung. Einen 100%ig defektfreien Kristall gibt es jedoch nicht. So ist es von Interesse herauszufinden, welcher Art diese Defekte sind, in welcher Richtung sie sich aus- breiten, wie groß die betroffenen Stellen sind und in welcher Häufigkeit (Defektdichte) diese Kristalldefekte auftreten. Prinzipiell versteht man unter Kristalldefekten jede Art von Unre- gelmäßigkeit in einem sonst periodisch geordneten Kristall, wie z.B. eine Unregelmäßigkeit in der Abfolge der Kristallebenen. Versetzungen können entstehen, wenn Verunreinigungen das Kristallwachstum stören oder Materialien mit unterschiedlicher Gitterkonstante aufeinander abgeschieden werden. Der einfachste Typ einer Versetzung, die Stufenversetzung lässt sich als ein reguläres Kristallgitter auffassen, in das eine unvollständige Gitterebene eingeschoben wurde, die in einer Versetzunglinie endet (wie eine Stück Papier, das man teilweise von der Seite in einen Stapel Papier schiebt) In der Umgebung der Versetzungslinie ist der Kristall stark deformiert. Eine Versetzung kann durch den sogenannten Burgers-Vektor beschrieben werden. Er gibt an, wie Nachbaratome verschoben werden müssen, um die Störung rückgängig zu machen [28]. Das TEM bietet aufgrund seiner Funktionsweise ein gutes Mittel zur Analyse von Kris- talldefekten. Unregelmäßigkeiten im Kristallgitter haben natürlich einen Einfluss auf das Beugungsverhalten der Elektronen und somit auf das Beugungsbild. Wie im Kapitel 2.4 be-
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ii VORWORT
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vi INHALTSVERZEICHNIS 2.3.5 Elektro
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viii INHALTSVERZEICHNIS 6 Anhang 93
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2 KAPITEL 1. EINLEITUNG Atom gesehe
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4 KAPITEL 1. EINLEITUNG tischen Vor
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6 KAPITEL 1. EINLEITUNG Abbildung 1
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8 KAPITEL 1. EINLEITUNG der Elektro
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12KAPITEL 2. GRUNDLAGEN DER TRANSMI
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Seite 120: 108 Nachwort
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