Kurzfassung
Die Oberflächenkinetik auf der (001)-Oberfläche im Materialsystem
Aluminiumarsenid / Galliumarsenid wurde untersucht. Die Untersuchungen
erfolgten im Hinblick auf die Entwicklung der Oberflächenmikrostruktur bei
der Abscheidung mit dem Verfahren der Molekularstrahlepitaxie. Die in-situ
Untersuchungen der Oberflächenkinetik wurden mit dem Verfahren Reflection
High Energy Electron Diffraction (RHEED) durchgeführt und mit ex-situ
Analysen der Oberflächentopographie mittels Reflexionselektronen- und
Rasterkraftmikroskopie (REM, AFM) korreliert. Diese erstmalig durchgeführte
Kombination der Meßverfahren erweist sich dabei als sehr aussagekräftig.
Die Untersuchungen wurden durch weitere spektroskopische (XPS, EDX, TDS) und
mikroskopische (SEM, STM) Verfahren ergänzt. Nach eingehender Analyse
der Arsen-Deposition auf GaAs und der Anwendbarkeit als Schutzschicht gegen
Verunreinigungen aus der Umgebungsluft, wird die Kinetik beim
epitaxtischen Wachstum von GaAs, insbesondere in Abhängigkeit der
Mikrostruktur der jeweiligen Substrate, untersucht und mit Ergebnissen zum
AlAs-Wachstum verglichen. Zur weiteren Optimierung der Oberflächenstruktur
schließen sich eingehende Untersuchungen der Entwicklung der
GaAs-Oberfläche während Wachstumsunterbrechungen an, welche mit
der AlAs-Erholkinetik verglichen werden.
The kinetics on the (001)-surface in the aluminiumarsenide / galliumarsenide material system were studied. Especially the development of the surface microstructure during growth using MBE technique was investigated. Growth kinetics were analysed in-situ by means of high energy electron diffraction (RHEED), and correlated with surface topography by ex-situ reflection electron- and atomic force microscopy (REM, AFM). This combination of analytical tools has been carried out for the first time, and proves to be extremely valuable. Spectroscopic (XPS, EDX TDS) and microscopic tools (SEM, TEM) were used supplementary. The thermal deposition of arsenic on GaAs and its application as a protection layer against ambient was characterised. Also the kinetics during epitaxial growth of GaAs were studied with respect to dependencies of the substrate microstructure and compared with the one of AlAs. To prepare smooth surfaces with defined step structures, investigations of the development of the GaAs-surface during growth interruptions were performed and compared with AlAs recovery kinetics.