Wir untersuchen die Wachstums- und Relaxationsprozesse von Ge-Kristallen, die selektiv durch chemische Gasphasenabscheidung auf freistehenden 90 nm breiten Si(001)-Nanosäulen gezüchtet wurden. Epi-Ge mit einer Dicke im Bereich von 4 bis 80 nm wurde durch synchrotronbasierte Röntgenbeugung und Transmissionselektronenmikroskopie charakterisiert. Wir fanden heraus, dass die Spannung in Ge-Nanostrukturen plastisch durch Keimbildung von Fehlanpassungsversetzungen gelöst wird, was zu Relaxationsgraden im Bereich von 50 bis 100 % führt. Das Wachstum von Ge-Nanokristallen folgt dem GleichgewichtskristallForm, die durch (001)- und {113}-Facetten mit niedriger Oberflächenenergie abgeschlossen wird. Obwohl die Volumina von Ge-Nanokristallen homogen sind, ist ihre Form nicht einheitlich und die Kristallqualität wird durch Volumendefekte auf {111}-Ebenen begrenzt. Dies ist bei den thermisch behandelten Ge/Si-Nanostrukturen nicht der Fall. Dabei ist eine verbesserte Gefügequalität bei gleichzeitig hoher Gleichmäßigkeit der Größe und Form zu beobachten.

Quelle: IOPscience

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