Ionenstrahlinduzierte Synthese von Gruppen IV-Nanokristallen in Siliziumkarbid

Schubert, Christian

Die Implantation einer hohen Dosis Ge-Ionen in Siliziumkarbid und nachfolgende Temperung führt unter bestimmten Bedingungen zur Formierung von Ge-reichen kristallinen Ausscheidungen mit Abmessungen im Nanometerbereich. Solche Nanokristalle sind von besonderem Interesse für Anwendungen in der Optoelektronik. Vorliegende Arbeit beschreibt die Struktur der SiC-Matrix, die Formierung der Nanokristalle und deren Eigenschaften in Abhängigkeit von den Implantations- und Temperparametern mittels Verfahren der Ionenstrahlanalytik, Elektronenmikroskopie und Röntgenbeugung. Es zeigt sich, daß bei Implantationstemperaturen um 875 ... 975 K ein partieller Einbau der implantierten Fremdatome in das SiC-Gitter erfolgt. Nachfolgende Temperung bei 1875 K führt zu einer lokalen Ge-Umverteilung und zur Bildung Ge-reicher Nanokristalle. Der Umverteilungsprozess ist bereits nach 30 s nahezu abgeschlossen, die Menge des umverteilten Ge nimmt mit steigender Ausheiltemperatur deutlich zu. Die Nanokristalle stehen unter Kompressionsspannung und weisen einen mittleren Ge-Anteil von 80 % auf. Ihre Größe kann über die Temperparameter beeinflußt werden. Eine mit den Nanokristallen korrelierte Photolumineszenz konnte bislang noch nicht nachgewiesen werden.

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Schubert, Christian: Ionenstrahlinduzierte Synthese von Gruppen IV-Nanokristallen in Siliziumkarbid. 2003.

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