Wisotzki, Elmar (2003)
Quasi-van der Waals-Epitaxie von II-VI Halbleitern auf Schichtgitterchalkogeniden und GaSe-terminierten Si(111)-Oberflächen.
Technische Universität Darmstadt
Ph.D. Thesis, Primary publication
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Kapitel 1: Titel / Inhaltsverzeichnis / Einleitung -
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Kapitel 2: Theoretische Grundlagen -
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Kapitel 2: Messmethoden -
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Kapitel 3: Experimenteller Aufbau / Substratpräparation -
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Kapitel 4.1.1. : Epitaxie von ZnSe auf GaSe -
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Kapitel 4.1.2. : Epitaxie von CdTe auf GaSe -
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Kapitel 4.1.3. : Epitaxie von ZnSe auf InSe -
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Kapitel 4.2.1. : Epitaxie von ZnSe auf Se-modifiziertem GaSe -
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Kapitel 4.2.2. : Epitaxie von ZnSe auf ionengeätztem GaSe -
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Kapitel 4.3. : Epitaxie von ZnSe auf GaSe-terminiertem Si -
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Kapitel 4.4. : Epitaxie von ZnSe auf HOPG -
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Kapitel 5 : Abschliessende Diskussion und Ausblick -
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Kapitel 6 : Zusammenfassung -
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Anhang: Bildverzeichnis, Tabellenverzeichnis, Literaturverzeichnis, Publikationsliste, Danksagung, Lebenslauf -
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Item Type: | Ph.D. Thesis | ||||
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Type of entry: | Primary publication | ||||
Title: | Quasi-van der Waals-Epitaxie von II-VI Halbleitern auf Schichtgitterchalkogeniden und GaSe-terminierten Si(111)-Oberflächen | ||||
Language: | German | ||||
Referees: | Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram ; Hahn, Prof. Dr. Horst | ||||
Advisors: | Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram | ||||
Date: | 4 June 2003 | ||||
Place of Publication: | Darmstadt | ||||
Date of oral examination: | 31 January 2003 | ||||
Abstract: | Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Deposition der dreidimensional (3D) kristallisierenden II-VI Halbleiter ZnSe und CdTe auf den van der Waals-Oberflächen der zweidimensional (2D) aufgebauten III-VI-Schichtgitterchalkogenide GaSe und InSe sowie des ebenfalls schichtgitterartig kristallisierenden HOPG ("higly oriented pyrolytic graphite"). Die systematische Untersuchung dieser so genannten "Quasi-van der Waals"-Epitaxiesysteme (QvdW-Epitaxie: 3D/2D) durch Variation der zugänglichen Depositionsparameter (Substrattemperatur, Depositionsrate) stellt eine Weiterführung des ursprünglichen Ansatzes der van der Waals-Epitaxie (vdW-Epitaxie: 2D/2D) von zweidimensional aufgebauten Stoffen auf schichtgitterartigen Substraten dar. Dabei erfolgt die Auswahl der untersuchten QvdW-Systeme vor dem Hintergrund, grundlegende Aussagen über die Besonderheiten QvdW-epitaktischer Systeme zu gewinnen. Neben der Epitaxie der genannten II-VI Halbeiter auf den angegebenen Schichtgittersubstraten wurde zusätzlich versucht, gezielt durch Modifikation der van der Waals-Oberflächen Einfluss zu nehmen auf das Nukleations- bzw. Wachstumsverhalten der Deponate. Die Ergebnisse für die QvdW-Systeme II-VI/III-VI zeigen, daß es trotz Variation der Depositionsparameter und Modifikation der Substratoberflächen nicht gelingt, lagenartiges Wachstum (Frank-van der Merwe-Modus) der abgeschiedenen II-VI Halbleiter zu erzielen. Für alle untersuchten Systeme zeigt sich unter optimierten Wachstumsbedingungen die Ausbildung dreidimensionaler epitaktischer Inseln auf den van der Waals-Oberflächen. Die II-VI-Inseln wachsen (111)-orientiert auf und zeigen ebenfalls eine azimuthale Epitaxierelation zum III-VI-Substrat. Nachgewiesen wurde zudem die Möglichkeit, die van der Waals-Oberflächen in Se-Atmosphäre unter den üblichen Depositionsbedingungen reaktiv zu verändern, so dass für die Systeme ZnSe/III-VI eine Reaktions-Zwischenschicht an der Grenzfläche angenommen wird. Im Rahmen der elektronischen Bandanpassung zeigen die untersuchten Systeme einen systematischen Unterschied zu den ähnlichen QvdW-Systemen II-VI/TMDC. Mit der Ausweitung der Untersuchungen auf die Verwendung einer van der Waals-artigen GaSe-Halblagen-Pufferschicht im QvdW-System ZnSe/GaSe/Si(111) (3D/2D/3D) folgt die Arbeit dem technisch anwendungsrelevanten Ansatz der Heteroepitaxie gitterfehlangepasster Halbleiterstrukturen. Die Ergebnisse hierzu ergeben wie im System II-VI/III-VI die nicht überwindbare Eigenschaft der II-VI Halbleiter auf der van der Waals-Fläche der GaSe-Halblage in Form dreidimensionaler, epitaktischer Inseln aufzuwachsen. Allerdings zeigt sich dabei ein im Vergleich zum System ZnSe/GaSe unterschiedliches Nukleationsverhalten. Mittels Röntgen-Photoelektronen-Beugung (XPD) konnte die Epitaxierelation im Quasi-van der Waals-System ZnSe/GaSe-HL:Si(111) weiter aufgeklärt werden. Hierbei zeigt sich das (111)-orientierte Wachstum von ZnSe auf der GaSe-HL(111)-Fläche mit einer azimuthalen Ausrichtung von ZnSe[11-2] entlang GaSe-HL:Si[11-2]. |
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Alternative Abstract: |
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Uncontrolled Keywords: | GaSe, epitaxy, quasi-van der Waals, layered chalcogenides | ||||
Alternative keywords: |
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URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-3304 | ||||
Divisions: | 11 Department of Materials and Earth Sciences | ||||
Date Deposited: | 17 Oct 2008 09:21 | ||||
Last Modified: | 08 Jul 2020 22:46 | ||||
URI: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/330 | ||||
PPN: | |||||
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