Germaniumnanokristalle in Siliziumdioxidschichten: strukturelle und physikalische Eigenschaften

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Germaniumnanokristalle (Ge-NC) in Siliziumdioxid sind als Speichereinheiten in Flash-Speichern und als potenzielle effiziente Lichtquellen für optoelektronische Anwendungen von großem technologischem Interesse. Unsere Arbeiten zeigen, dass Ge NC in Siliziumdioxidschichten über ein nasschemisches Sol-Gel Verfahren synthetisiert werden können. Die Ergebnisse zur Bildung und zum Wachstum der Ge Ausscheidungen zeigen, dass die Struktur, Größe und Verteilung der Ge NC in einer Siliziumdioxidschicht variiert werden können. Makroskopische und lokale Kapazitätsmessungen belegen die Be- und Entladung einer Metal-Oxid-Halbleiter (MOS) Struktur mit Ge NC. Nach diesen Ergebnissen sind weitere systematische Untersuchungen geplant, um den Zusammenhang zwischen den makroskopischen funktionalen Eigenschaften und den mikroskopischen Merkmalen von SiO2 Schichten mit Ge NC zu verstehen. Um Informationen über die Ladungskonzentrationen, Grenzflächenzustandsdichten und Ladungsretentionszeiten zu erhalten, werden frequenz- und temperaturabhängige Kapazitäts- und Leitwert-Spannungs-Messungen (C-V, GV) an MOS-Strukturen durchgeführt. Zusätzliche sind Untersuchungen mit Constant Capacitance Deep Level Transient Spectroscopy (CC-DLTS), Internal Photoemission (IPE) und Photolumineszenz in Kooperation mit auswärtigen Arbeitsgruppen vorgesehen.