Epitaxie

Welche Aussage zur kritischen Schichtdicke beim heteroepitaktischen Wachstum ist richtig?

  1. ADie für den Beginn des Wachstums mindestens erforderliche Schichtdicke
  2. BDie maximale durch Ätzen entfernbare Schichtdicke
  3. CDie maximale Schichtdicke, bei der die Schicht ohne Entstehung von Versetzungen verspannt aufwachsen kann
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Antwort: C. Die maximale Schichtdicke, bei der die Schicht ohne Entstehung von Versetzungen verspannt aufwachsen kann

Schichten mit abweichender Gitterkonstante wachsen, solange sie dünn sind, verspannt an das Substrat angepasst auf (kohärentes Wachstum). Mit zunehmender Dicke steigt die Verspannungsenergie, und oberhalb der kritischen Schichtdicke entstehen Misfit-Versetzungen, die die Verspannung abbauen. Je größer die Fehlanpassung, desto dünner die kritische Schichtdicke; bei SiGe mit 20 % Ge beträgt sie beispielsweise etwa einige zehn nm. Sie ist eine wichtige Größe beim Entwurf verspannter SiGe-Schichten und Quantentöpfe im versetzungsfreien Zustand.

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