Punktdefektanalyse undotierter, bor- und sauerstoffarmer GaAs-Czochralski-Kristalle mit verschiedener, aber definierter Stöchiometrieabweichung und Kohlenstoffkonzentration

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Wie bei Silicium bereits seit Jahren bekannt, gewinnt die Beherrschung der Punktdefekte auch in GaAs mit stetig verbesserter Materialqualität zunehmend an Bedeutung. Der heutige Kenntnisstand ist, verglichen mit Silicium, jedoch noch geringer. Bedingt durch die übliche Verwendung von B2O3-Abdeckschmelzen bei der Züchtung wird der Einbau von Bor in den Kristall forciert, was die Effizienz der mittels Ionenimplantation hergestellten Bauelemente (FET's) beeinflußt. Die zunehmende Wichtigkeit epitaktischer Bauelemente (HBT's) erfordert zudem eine deutliche Verringerung der die Waferoberflächenqualität beeinträchtigenden Arsenpräzipitate. Die Antragsteller beherrschen ein modifiziertes Czochralski-Verfahren, mit dem es möglich ist, sowohl mit als auch ohne B2O3-Deckschicht unter einem bestimmten Arsendampfdruck zu züchten. Letzteres bietet die Möglichkeit, die Stöchiometrie oder eine -abweichung im Kristall gezielt einzustellen und für eine Verringerung der Arsenausscheidungen zu nutzen. Hiermit sind auch Rückschlüsse auf den noch nicht geklärten Solidusverlauf des GaAs-Phasendiagrammes sowie den as-grown-Haushalt an Eigenpunktdefekten möglich. Weiterhin interessieren der stöchiometrierelevante Einbau von Fremdverunreinigungen, vornehmlich leichter Elemente wie C, B, O, N, H sowie deren Wechselwirkung mit dem Kristallgitter und den Eigenpunktdefekten. Diese Untersuchungen besitzen neben ihrem grundlegenden Charakter sehr wichtige Anwendungsaspekte und werden deshalb vom Industriepartner des Projektes, Freiberger Compound Materials GmbH, inhaltlich und mit Geldwertesachleistungen unterstützt.