Wachstum von Nanodrähten mittels der Metallorganischen Gasphasenepitaxie
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Im Rahmen dieser Dissertation wurde das Wachstum von III/V Nanodrähten mittels MOVPE entwickelt. Dabei wurde unter der Bearbeitung verschiedener Teilbereiche die Grundlage geschaffen, um elektronische und optoelektronische Nanodrahtbauelemente herzu- stellen. Auf dem Weg zu InAs Feldeffekttransistoren mit sehr hohen Beweglichkeiten und Steilheitswerten, sowie nanodrahtbasierten GaAs Leuchtdioden, musste das Wachstum der Nanodrähte bezüglich der strukturellen Eigenschaften, Zusammensetzungen, Erzeugung von Heterostrukturen und Dotierbarkeit untersucht und optimiert werden. Dabei wurde währe...
Im Rahmen dieser Dissertation wurde das Wachstum von III/V Nanodrähten mittels MOVPE entwickelt. Dabei wurde unter der Bearbeitung verschiedener Teilbereiche die Grundlage geschaffen, um elektronische und optoelektronische Nanodrahtbauelemente herzu- stellen. Auf dem Weg zu InAs Feldeffekttransistoren mit sehr hohen Beweglichkeiten und Steilheitswerten, sowie nanodrahtbasierten GaAs Leuchtdioden, musste das Wachstum der Nanodrähte bezüglich der strukturellen Eigenschaften, Zusammensetzungen, Erzeugung von Heterostrukturen und Dotierbarkeit untersucht und optimiert werden. Dabei wurde während dieser Arbeit gerade im Bereich zur p-Dotierung von GaAs Nanodrähten ein wesentlicher Beitrag geleistet. Das VLS-Wachstumsmodell, welches als Grundlage dieser Arbeit diente, wurde ausführ- lich diskutiert. Außerdem wurden einige Methoden vorgestellt, die zeigen, wie und in welcher Form die Wachstumskeime aufgebracht und auch vorstrukturiert werden können. In dieser Arbeit wurden hauptsächlich Gold Nanopartikel verwendet, die vor dem Wachstum aus einer kolloidalen Lösung oder aus der Gasphase auf die Probenoberfläche deponiert wurden. Eben- falls wurden dünne Goldfilme als Wachstumstemplate verwendet, die aufgrund ihrer Struktu- rierbarkeit während des Aufdampfprozesses äußerst interessant sind. GaAs ist das zentrale Materialsystem mit dem die meisten Wachstumsversuche durchge- führt wurden. Hier fanden im Laufe dieser Arbeit detaillierte Untersuchungen bezüglich Wachstumsrate und Strukturform statt. Kristallfehler konnten genau wie überlagertes Man- telwachstum, was in einigen Bereichen unerwünscht ist, nahezu unterdrückt werden. Die Ab- hängigkeit der Wachstumsrate von Wachstumstemperatur, Partikelgröße und dichte wurde mit Hilfe von diversen REM-Aufnahmen in weiten Bereichen untersucht. Darüber hinaus ist es gelungen, GaAs Nanodrähte mit Hilfe von Eisenpartikeln zu wachsen, wobei die Ergebnis se belegen, dass diese Strukturen nicht durch einen VLS-Prozess entstanden sind. Innerhalb des InxGa1-xAs Materialsystems wurden Nanodrähte realisiert, bei denen der In- Gehalt kontrolliert zwischen 0 % und 100 % variiert wurde und somit den gesamten Wellen- längenbereich zwischen InAs und GaAs abgedeckt. Zur Kompositionsbestimmung konnte die hochauflösende Röntgendiffraktometrie für Nanodrähte erfolgreich adaptiert werden. Die Ergebnisse wurden mittels hochauflösender TEM Charakterisierung inklusiver EDS Analysen bestätigt.
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