Bestimmung von Elektronenstreudaten zur Zusammensetzungsanalyse von Halbleiternanostrukturen mittels hochauflösender Elektronenmikroskopie

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Ziel des Projektes ist die experimentelle und theoretische Bestimmung von Struktur- und Debye- Waller Faktoren für technologisch relevante Halbleitermaterialien. Diese Daten bilden eine Basis zur Untersuchung der chemischen Morphologie von Halbleiternanostrukturen mittels quantitativer hochauflösender Transmissionselektronenmikroskopie. Hierzu soll die bislang zur Berechnung von Strukturfaktoren häufig vernachlässigte Umverteilung von Elektronen in chemischen Bindungen sowie die in Legierungshalbleitern aufgrund unterschiedlicher Atomradien gemischter Elemente entstehenden atomaren Verschiebungen berücksichtigt werden. Strukturfaktoren und die bisher nur ungenau bekannten Debye-Waller Temperaturfaktoren sollen mit ab-initio Methoden für eine Reihe von binären und ternären III-V und II-VI Halbleitern der Zinkblendestruktur sowie für Nitrid-basierte Halbleiter der Wurtzitstruktur verspannungsabhängig bestimmt werden. Die gewonnenenWerte sollen experimentell durch Intensitätsmessungen von Beugungsreflexen überprüft werden. Die geplante Bestimmung von Elektronenstreudaten bildet eine Grundlage für quantitative Untersuchungen von Halbleiternanostrukturen mittels hochauflösender Transmissionselektronenmikroskopie und leistet somit einen allgemeinen Beitrag zur Verbesserung der quantitativen Interpretierbarkeit elektronenmikroskopischer Messungen.