Untersuchung der Grenzfläche GaAs (110)-Sb mit Hilfe der Ramanstreuung:
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1986
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| adam_text | Untersuchung der Grenzfläche GaAs (110)-Sb
mit Hilfe der Ramanstreuung
Von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät
der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen
zur Erlangung des akademischen Grades eines
Doktors der Naturwissenschaften
genehmigte Dissertation
vorgelegt von
Diplom-Physiker
Wilfried Reiner Pletschen
aus
Waldniel, jetzt Schwalmtal, Kreis Viersen
Referent: Prof Dr rer nat W Richter
Korreferent: Prof Dr rer nat H Lüth
Tag der mündlichen Prüfung: 01 07 1986
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG T
2 DER METALL-HALBLEI TER-KONTAKT 4
2 1 Die Schottkybarriere 4
2 2 Modellvorstellungen zur Schottkybarrlere 9
2 5 Die (11Q)-Fläche eines IlI-V-Halbleiters 14
3 MEßMETHODEN ZUR BESTIMMUNG DER BANDVERBIEGUNG 16
3 1 Kontaktpotentialdifferenz-Messungen (CPD) 16
3 2 Photoelektronenemissions-Spektroskopie (PE5 ) 19
3 3 Hochaufgelöste Elektronen-Enercjieverlust-Spektro-
skopie (HREELS) 23
3 4 E-Feld-induzierte Ramanstreuung 27
4 GRUNDLAGEN DER RAMANSTREUUNG AN FESTKÖRPERN 30
4 1 Phänomenologische Beschreibung 30
4 2 Mikroskopische Beschreibung 35
4 3 Auswahl regeln 37
431 Erlaubte Streuung an der GaAs(110)-Fläche 39
432 Verbotene Streuung an der GaAs(110)-F1 ache 40
433 Ramanstreuung an Antimon 43
4 4 Die Streumechanismen der Phononen 46
440 Vorbemerkung: Zweiband- und Dreibandprozesse 48
441 Das Deformationspotent in 1 50
442 Die Fröh1ich-Wechse1wirkung 54
443 Die E-Feld-induzierte Ramanstreuung 58
4431 Theoretische Grundlagen 59
4432 Experimentelle Befunde 63
4 5 Die E-Feld-induzierte Ramanstreuung j n Halbleiter
randschichten 72
451 Potential und elektrisches Feld in einer
Ha 1b1eiterrandschicht 72
452 Der Zusammenhang zwischen L0-Intensitat und
elektrischem Feld 84
453 Der Einfluß der Meßmethode auf das Ergebnis 87
4531 Theoretische Überlegungen zur Photo
abschirmung 87
4532 Experimentelle Befunde zur Photo
abschirmung 88
454 Die Kalibrierung von I gegen V g 90
5 DAS EXPERIMENT 95
5 1 Aufbau des Raman-UHV-MeQplatzes 95
511 Der optische Aufbau 97
512 DieUHV-Apparatur 99
5121 Die Probenkammer 100
5122 Der Probenhalter 101
5123 Verdampferquelle und Quarzwaage 103
5 2 Proben und Probenpräparation 105
5 3 Sauerstoff- und Metallangebot 107
6 KALIBRIERUNG DER L0-INTENSITÄT MITTELS SAUERSTOFF
AUF GaAs(110) 111
6 1 Meßergebnisse 111
6 2 Auswertung 117
6 3 Diskussion 120
7 ANTIMON AUF GaAs(110) 127
7 1 Das Verhalten der GaAs-Randschicht 127
711 Einfluß der DepositionstemperatJr auf
die Bandverbiegung 128
7111 Meßergebnisse 128
7112 Diskussion 131
712t Einfluß der Dotierung 135
7 2 Die Morphologie der Antimonschicht 140
721 Phononenspektren der Sb-Schicht 1 40
722 Schwächung der T0-In te ns i t ä t von GaAs 144
723 Diskussion 146
7 3 Rekonstruktion der Substratober flächt 146
8 ZUSAMMENFASSUNG 149
ANHANG A: Exakte Lösung der Poissongleichung für die
Halbleiterrandschicht 151
ANHANG B: Die Lage des Fermi-Niveaus an der l renzfläche 154
ANHANG C: Berechnung der Volumen-Fermißnergif 158
ANHANG D: Arbeitsweise und Kalibrierung der Quarzwaage 162
ANHANG E: Ein Beispiel zu den Auswahlregeln 165
LITERATURVERZEICHNIS 167
VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN UND TABELLEN
VERZEICHNIS DER WICHTIGSTEN SYMBOLE
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