Wachstum von Silizium-Germanium-Nanodrähten mittels Molekularstrahlepitaxie

Das Projekt zielt auf die Herstellung von geordneten Nanodrähten aus Halbleitermaterialien. Es wird angestrebt, dass diese Nanodrähte (ND) einerseits Längen von etwa einem Mikrometer besitzen, andererseits einen Durchmesser von nur wenigen 10 Nanometern aufweisen sollen, was zu besonderen mechanischen, elektrischen und optischen Eigenschaften dieser Nanostrukturen führen wird. Die Untersuchungen werden exemplarisch am Materialsystem Silizium und Silizium/Germanium durchgeführt; die gewonnenen Erkenntnisse sollen aber auf andere Halbleitersyteme übertragbar sein. Als Herstellungsmethode für die Erzeugung von ND wird die Molekularstrahlepitaxie (MBE) im Ultrahochvakuum zur Anwendung kommen. Dieses Verfahren ermöglicht eine breite Variation der kinetischen und thermodynamischen Wachstumsparameter, deren Kenntnis für die zukünftig Applikation von ND in Bauelementen von entscheidender Bedeutung ist. Darauf aufbauend sollen diese ND in periodischen Strukturen angeordnet werden ( kontrollierte Selbstorganisation ). Als Methode für diese Nanostrukturierung wird schwerpunktsmäßig die Nanokugel -Lithographie eingesetzt werden, die am IZM kürzlich erfolgreich entwickelt wurde. In solchen regelmäßigen Arrays sollten die Si-ND eine scharfe Größenverteilung haben, was eine Voraussetzung sowohl für besondere physikalische Eigenschaften, als auch von technologischem Interesse ist.