2 Versetzungen in kristallinen Halbleitern

Versetzungen in kristallinen Halbleitern 13
Eine perspektivische Darstellung des Deformationsbereiches um ein solches punktförmiges
Deformationszentrum ist in Abb. 2.8 wiedergegeben. Jeder der 12 Arme des Deformationsgebietes
stellt ein „Gleitprisma“ dar, innerhalb dessen die Materialverschiebung stattfindet.
( 111)
(11 1)
( 111)
(111)
[ 110>
A(g)-Versetzungen
B(g)-Versetzungen
Abb. 2.9 -Gleitprismenmodell mit polarer Versetzungskonfiguration in der Zinkblendestruktur. Der
schraffierte Bereich stellt das Gebiet dar, in dem Kristallmaterial verschoben wird. Begrenzt wird es
durch vier {111}-Ebenen. Die Verteilung der polaren 60°-Versetzungen ist angedeutet.
Ein Schnitt durch eines der 12 Gleitprismen ist in Abb. 2.9 dargestellt. Die Abbildung
veranschaulicht die „generalisierte“ Gleitprismenstruktur, für welche die folgende Schreibweise
angewendet wird:
A - Typ Gleitebenen Gleitrichtung B-Typ Gleitebenen
{ 1 1 1};{ 111} < 110 > { 111};{ 1 11}
dies bedeutet, dass der -Gleitrichtung die vier {111}-Gleitebenen zugeordnet sind, zu
denen sie als Zonenachse gehört. Im Schnitt des Gleitprismas ist die Verteilung der polaren
60°-Versetzungen als Teile der Halbschleifen in den Gleitebenen angedeutet. Ihre Anordnung
ist durch das Modell eindeutig vorgegeben.
Das hier beschriebene Gleitprismenmodell ist Grundlage der folgenden Betrachtungen zur
Versetzungskonfiguration nach Mikrodeformation auf den niedrigindizierten Kristalloberflächen
±(111), (110) und (001). Es kann direkt angewendet werden, indem man die zu
betrachtende Oberfläche in die dreidimensionale Anordnung der Gleitprismen einfügt. Sie
schneidet das Deformationszentrum, so dass der Mittelpunkt in Abb. 2.8 den Indentereindruck
repräsentiert. Die unterhalb der Kristalloberfläche liegenden Teile bilden die
plastisch deformierten Kristallbereiche. Sie umfassen die Gleitprismenanordnung sowohl der
Tangential- als auch der Tetraedergleitung.
2.3.2 Versetzungsanordnung nach Mikrodeformation der polaren ±(111)-
Oberflächen
In Abb. 2.10 ist in das 3D-Modell aus Abb. 2.8 die (111)-Oberfläche einbeschrieben und
die obere Hälfte der Gleitprismenanordnung entfernt worden. Klar erkennbar sind die sechs
-Ausbreitungsrichtungen in der Oberfläche sowie die drei Volumengleitrichtungen.
In Abb. 2.11 ist die Versetzungsanordnung für eine der tangentialen -Ausbreitungsrichtungen
skizziert. Aus ihr geht unmittelbar die Versetzungsverteilung im oberflächennahen
Bereich hervor. Man erkennt durch die Oberfläche stoßende polare 60°-Versetzungssegmente
(→ Durchstoßversetzungen), hier ist der obere Schraubenanteil der Halbschleife
bereits ausgewandert (→ Viertelschleife).
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