Analyse struktureller Defekte in kristallinen Schichten
Sowohl bei Diamant, als auch bei Nitriden treten ähnliche Probleme im Substratbereich auf. Während bei den Nitriden ein passendes Substratmaterial völlig fehlt, werden beim Diamant Alternativen zum Naturdiamant als Substrat gesucht, die deutlich billiger sind. In beiden Fällen tritt bei der Verwendung von alternativen Substraten eine sehr hohe Versetzungsdichte in den abgeschiedenen Schichten auf, die die elektrischen und optischen Eigenschaften stört und die Lebensdauer der Bauelemente verkürzt. Aber auch der Einfluß von Fremdelementen, insbesondere der von Wasserstoff, ist nicht endgültig geklärt. Ein Ziel dieser Arbeit ist deshalb, den Einbau von Wasserstoff zu analysieren, die verschiedenen Defekttypen zu untersuchen und den Zusammenhang zwischen dem Einbau von Wasserstoff und Defekten bei der Herstellung zu erkennen. Zur Untersuchung der Proben steht an der Universität Freiburg ein 7,5 MV Van-de-Graaff Beschleuniger zur Verfügung. Mit ihm lassen sich Untersuchungen mit nuklearen Methoden wie Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS), Nuclear Reaction Analysis (NRA) oder Channeling durchführen, um Festkörper zu analysieren. In der vorliegenden Arbeit wurden Ionenstrahltechniken zur Element- und Strukturanalyse sowohl von Diamant-, als auch von Aluminiumnitridschichten verwendet. Die Idee ist, mit Channelinguntersuchungen eine Defektanalyse der jeweiligen Materialien von der Oberfläche bis zum Übergang ins Substrat durchzuführen. Die Schwerpunkte liegen dabei auf der Analyse von Defektdichten und der Bestimmung von Wasserstoff in den Materialien. In den ersten Kapiteln werden die verwendeten Nachweistechniken, die Kernreaktionen mit ihren Daten und die Defektanalyse erläutert. Nach den Erläuterungen zum experimentellen Aufbau im vierten Kapitel, folgt in Kapitel 5 die ausführliche Erklärung der neu entwickelten Computersteuerung. In den folgenden Kapiteln werden die Messungen und Ergebnisse, sowie deren Auswertung vorgestellt und diskutiert.
channeling, defects, diamond, aluminiumnitrid, nuclear reaction
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