Messung des mittleren inneren Potentials von Halbleitern

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Ziel des Projekts ist die elektronenholographische Messung und theoretische Berechnung des mittleren inneren Potentials von Si, Ge und technologisch relevanten III/V- und II/VI-Verbindungshalbleitern. Das MIP ist das innerhalb einer Kristalleinheitszelle gemittelte atomare elektrostatische Potential und enthält Information über Größe und Zusammensetzung der Einheitszelle. In der Transmissionselektronenmikroskopie beeinflußt das MIP die Phase der Elektronenwelle, deren Messung durch holographische Methoden ermöglicht wird. Auf diese Weise liefert die TEM mit dem MIP verknüpfte Objekteigenschaften wie die lokale Zusammensetzung der Probe oder ihre Dicke. Eine genaue Kenntnis des MIP ist eine notwendige Voraussetzung für die quantitative holographische TEM, die zur strukturellen und chemischen Analyse von Halbleiter-Nanostrukturen auf atomarer Skala und zur Messung innerer Felder eingesetzt wird. Derartige Untersuchungen liefern z.B. quantitative Daten über Diffusions- und Segregationsprozesse während des epitaktischen Wachstums von Halbleiternanostrukturen und erlauben die Messung dotierungsabhängiger elektrischer Felder in Bauelementen. Die Kenntnis des MIP besitzt hohe technologische Relevanz und schafft die Grundlage für eine quantitative Charakterisierung von Halbleitern mittels Elektronenholographie.