Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Halbleiterphysik Mittwoch
middle of the bandgap are obtained.
For p-n samples the DLTS spectra feature a peak whose corresponding
activation energy is depending on the relative doping of the sample: very
close to the middle of the bandgap for weakly doped and p+n samples
and of about 0.26 eV for n++p samples. Further study by Laplace DLTS
shows a continuos distribution in energy for non-annealed samples, and
fine structure for annealed samples.
Room temperature bonded samples are compared with samples bonded
at 250 ◦ C yielding a decrease of the defect density at the interface. Additionally,
TEM investigations were showing a more regular dislocation
network for the high temperature bonded samples.
HL 31.3 Mi 17:15 H14
Stability and electronic properties of silicates in the system
SiO2 - Pr2O3 - Si(001) — •Dieter Schmeißer 1 and Hans-Joachim
Müssig 2 — 1 BTU Cottbus, Lehrstuhl Angewandte Physik II / Sensorik,
Universitätsplatz 3-4, 03044 Cottbus, Germany — 2 IHP, Im Technologiepark
25, D-15236 Frankfurt (Oder), Germany
Hetero- oxides are the candidates to replace SiO2 as the gate dielectric
material for sub-0.1µm CMOS technology. In particular, the basic interaction
mechanisms at the interface are a key issue and a solid knowledge
of these mechanisms is required to address reliability issues. The challenge
in material science is to understand the chemical bonding of the
hetero oxides and Si on a microscopic scale. This report focuses on the interaction
of the high dielectric constant (DK) material Pr2O3 with SiO2
and the bare Si(001) surface. Photoelectron spectroscopy (PES) using
tunable Synchrotron radiation (undulator U49/2 at BESSY II) is shown
to provide spectroscopic information which is used for characterization
of the electronic structure elements at the interface as well as for a nondestructive
depth profiling. The chemical state of the Si atoms at the interface
is identified and the chemical stability of the various oxide phases
is discussed. We determine the variation of the elemental composition
across the interface and follow the stability of the silicate phase.
HL 31.4 Mi 17:30 H14
Molekül-induzierte Transferdotierung von H-terminiertem Diamant
— •Paul Strobel, Marc Riedel, Jürgen Ristein und Lothar
Ley — Institut für Technische Physik II, Universität Erlangen-
Nürnberg, Erwin-Rommel-Str. 1, 91058 Erlangen
Nach H-Absättigung weist die Oberfläche von undotierten Diamanten
eine Oberflächenleitfähigkeit (OFL) von bis zu 10 −4 S auf. Unter
Atmosphärenbedingungen geht diese OFL auf eine Löcherakkumulation
aufgrund eines elektrochemischen Ladungsübertrages vom Diamantvalenzband
in solvatisierte Ionen auf der Oberfläche zurück.[1]
Wegen der flüchtigen Natur der Adsorbate und der Komplexität der
Austauschreaktion ist diese Art der Transferdotierung jedoch nur schwer
kontrollierbar, und die von ihr hervorgerufene OFL ist bereits geringfügig
HL 32 Halbleiterlaser I
oberhalb von Raumtemperatur instabil.
Es ist uns gelungen, die OFL von Diamant in gleicher Größenordnung
alternativ durch Abscheidung einer wenige Monolagen betragenden
Adsorbatschicht im Ultrahochvakuum zu induzieren. Dabei ist sichergestellt,
daß der Transport im Diamanten und nicht innerhalb der
Adsorbatschicht erfolgt. Diese Methode bestätigt das Modell der Transferdotierung
und eliminiert die durch Variation in den atmosphärischen
Bedingungen hervorgerufenen Instabilitäten.
[1] F. Maier et al., Phys. Rev. Lett. 85(16), 3472 (2000)
HL 31.5 Mi 17:45 H14
reconstruction of theCuGaSe2 (001) surface — •Thalia Deniozou
1 , Norbert Esser 1 , and Susanne Siebentritt 2 — 1 Institut für
Festkörperphysik, TU Berlin, Hardenbergstr. 36, 10623 Berlin — 2 Hahn-
Meitner-Institut Berlin, Glienicker Str. 100, 14109 Berlin
Although chalcopyrites have been used as absorber in thin film solar
cells for nearly 30 years not much is known about their surface reconstruction,
which might be an important information towards interface optimization.
We have studied the chalcopyrite CuGaSe2 (001) surface preparation
by Ar+ ion bombardment and annealing. The samples were grown
by MOCVD on a (001) GaAs substrate on axis with a near-stoichiometric
ratio Cu/Ga. The preparation was optimized so that we finally obtained
a flat, well-ordered surface. The composition was analyzed with AES and
a reconstruction of the surface was observed with LEED for the first time.
HL 31.6 Mi 18:00 H14
Electrical force spectroscopy of silicon surfaces - experiment
and theory — •J. Yukecheva 1 , F. Müller 1 , Y. Suzuki 2 , A.-
D. Müller 1 , H. Angermann 3 , and M. Hietschold 1 — 1 Chemnitz
University of Technology, Institut of Physics, Solid Surface Analysis
Group, 09107 Chemnitz — 2 Chemnitz University of Technology, Institut
of Physics, Semiconductor Physics, 09107 Chemnitz — 3 Hahn-Meitner-
Institut, Department Silicon photovoltaics, Berlin, Kekulestr. 5, 12489
Berlin
In dynamic noncontact-mode in Atomic Force Microscopy, the simultaneous
detection of surface potentials and tip-sample capacitances is
possible during the acquisition of images. On the semiconductor devices,
this method allows the detection of oxide thicknesses, contamination layers
or dopant density variations.
Here, these electrical signals are detected on silicon surfaces in dependence
on the applied bias between tip and sample. This method, the
electrical force spectroscopy, is highly sensitive for surface states. Therefore,
small changes in the silicon preparation already lead to a tremendous
change in the measured characteristics. The curves are discussed in
comparison with numerical simulations of the measurements, where the
known surface states are also included.
Zeit: Mittwoch 17:45–19:15 Raum: H17
HL 32.1 Mi 17:45 H17
Breitstreifen-Halbleiterlaser im externen Resonator: Einfluss
der Rückkopplungsstärke auf das Emissionsverhalten — •Shyam
K. Mandre, Ingo Fischer und Wolfgang Elsässer — Institut für
Angewandte Physik, TU Darmstadt
Der Ausgangsleistung von Breitstreifen-Halbleiterlasern (BSL) von einigen
Watt stehen eine niedrige Strahlqualität und geringe räumliche
Kohärenz gegenüber. Dabei äußert sich die verminderte Strahlqualität
nicht nur durch statische Strahlparameter, vielmehr dominiert eine komplexe,
nichtlineare raum-zeitliche Dynamik das Emissionsverhalten.
Kürzlich konnten wir zeigen, dass das Prinzip der räumlich gefilterten
optischen Rückkopplung zur Stabilisierung der Emissionsdynamik geeignet
ist [1].
Weitergehende Untersuchungen zeigen, dass die Rückkopplungsstärke
(RS) entscheidenden Einfluss auf den Charakter der Emissionsdynamik
hat. Je nach RS beobachten wir zum einen durch den externen Resonator
hervorgerufene Instabilitäten, die sich vollkommen von denen des
solitären BSLs unterscheiden. Zum anderen können bei geeigneter Wahl
der RS die Instabilitäten des solitären Lasers weitgehend unterdrückt
werden. Somit ist die Kenntnis des Einflusses der RS für die Konzeption
eines optimierten externen Resonators von großer Bedeutung, was hier
diskutiert werden soll.
[1] Mandre et al., Opt. Lett. 28 (13), 1135 (2003).
HL 32.2 Mi 18:00 H17
Raumzeitliche Emissionsdynamik von VCSELn: Entwicklung
der Modenstrukturen während des Anschaltvorgangs — •Klaus
Becker, Ingo Fischer und Wolfgang Elsässer — Institut für Angewandte
Physik, Halbleiteroptik, TU Darmstadt
VCSEL sind hochentwickelte Strukturen mit zahlreichen Einsatzgebieten,
allen voran der optischen Datenübertragung. Die Charakterisierung
der Emissionsdynamik beim Anschaltvorgang ist nicht nur aus
technologischer Sicht von Interesse, sondern erlaubt zudem tiefe Einblicke
in die Mechanismen, die die Dynamik hervorrufen und bestimmen.
Wir präsentieren Experimente zur Dynamik des Anschaltvorgangs von
selektiv-oxidierten VCSELn mittlerer Aperturgröße. Die über viele Anschaltereignisse
gemittelte Dynamik wurde mit TRIDA (Temporally Resolved
Imaging by Differential Analysis) mit einer Zeitauflösung von bis
zu 10 ps charakterisiert. In diesem Beitrag konzentrieren wir uns auf
die Ausbildung der Moden. Wir zeigen, dass die Modenstrukturen raumzeitlicher
Dynamik unterliegen. Weiterführende Messungen in Form von
Einzelschuss-Aufnahmen mit Belichtungszeiten von 600 ps belegen, dass
die Modenausbildung zudem von Puls zu Puls einen unterschiedlichen
Verlauf nimmt. Der Einfluss von lokalen Nichtlinearitäten auf die Aus-