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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung
Das genaue Verständnis der physikalischen Vorgänge an der Oberfläche kristalliner Festkörper hat sich zunehmend als Schlüssel zu vielen neuen Anwendungen in der Mikro- und Nanotechnologie erwiesen. Erst die Kenntnis von Struktur und Zusammensetzung der Oberfläche bildet die Voraussetzung für die Beherrschung von Produktionsverfahren, die beispielsweise bei der Herstellung von Transistorbauelementen aus bis zu 200 einzelnen Prozeßschritten bestehen können. Einen wesentlichen Beitrag zum physikalischen Verständnis bieten oberflächenanalytische Verfahren, die sowohl bei der laufenden Überwachung der Produktion als auch bei der Qualitätskontrolle der Endprodukte („Zertifizierung“) seit Jahren erfolgreich eingesetzt werden. Sie sind aus dem Gebiet der Substrat- und Oberflächencharakterisierung von Halbleitermaterialien heute nicht mehr wegzudenken.
Frank Schröder-Oeynhausen

2. Materialkunde

Zusammenfassung
Für die oberflächenanalytische Untersuchung von GaAs-Wafern ist neben einem vollständigen Verständnis der Analysemethoden auch die genaue Kenntnis des Probenmaterials von grundlegender Bedeutung. Erste Beschreibungen des Materials GaAs und seiner Verwendbarkeit findet man bereits in Veröffentlichungen aus den 50er Jahren, zum Beispiel von Welker11 und Folberth.12 Zur selben Zeit fand man beispielsweise heraus, daß ein p-n-Übergang in GaAs Licht emittiert, wenn eine Offset-Spannung in Durchlaßrichtung anliegt (Diode). Auch die Entdeckung der Mikrowellen-Oszillationen von Gunn, der GaAs in ein starkes elektrisches Feld gebracht hat, stammt aus den 60er Jahren (Gunn-Effekt).13 Der folgende Abschnitt beschreibt das Material GaAs nach heutigem Wissensstand, gibt ergänzende Literaturhinweise und faßt die wichtigsten Materialeigenschaften zusammen. Daran anschließend wird die Herstellung von GaAs-Wafern, deren Reinigung und Weiterverarbeitung kurz beschrieben.
Frank Schröder-Oeynhausen

3. Verwendete oberflächenanalytische Methoden

Zusammenfassung
Parallel zu den steigenden Anforderungen an die Oberflächenqualität von Halbleitermaterialien wurde auch die Leistungsfähigkeit oberflächenanalytischer Verfahren stetig gesteigert. Die Anwendung solcher Verfahren dient heutzutage insbesondere der Optimierung der Oberfläche und der Sicherstellung einer definierten und reproduzierbaren Oberflächenzusammensetzung. Eine „ideale“ Oberflächenanalytik für alle interessanten oberflächennahen Bereiche eines Halbleiters müßte die genaue quantitative Bestimmung der Element- und Molekülverteilung mit hoher Ortsauflösung, hoher Tiefenauflösung und hoher Nachweisempfindlichkeit ermöglichen. Da diese „ideale“ Oberflächenanalytik nicht verfügbar ist, bietet sich die Kombination verschiedener Verfahren an, die in ihrer Summe die geforderten Eigenschaften vereinen.
Frank Schröder-Oeynhausen

4. Quantitativer Nachweis von Metallverunreinigungen auf GaAs

Zusammenfassung
Die Anwender der GaAs-Technologie stellen in den letzten Jahren zunehmend höhere Anforderungen an die Reinheit der Waferoberfläche. Dies betrifft in besonderem Maße den Gehalt an metallischen Verunreinigungen. Der Scheibenhersteller ist daher an einer detaillierten und quantitativen Analyse von Metallverunreinigungen auf der GaAs-Oberfläche interessiert, die er als Qualitäts-Zertifikat einsetzen kann.
Frank Schröder-Oeynhausen

5. Charakterisierung passivierender Oberflächenoxide auf GaAs

Zusammenfassung
Wie in Kapitel 1.2 erwähnt, sind die Eigenschaften der Passivschicht auf GaAs ein wesentliches Kriterium für die Weiterverarbeitung dieses Materials. Die Untersuchung passivierender Oxide auf GaAs im Rahmen dieser Arbeit zielt auf die Entwicklung und Absicherung von Modellvorstellungen hinsichtlich der Stöchiometrie, Dicke und Tiefenverteilung des Oxids und soll dem Verständnis der jeweiligen oxidbildenden Mechanismen dienen.
Frank Schröder-Oeynhausen

6. Zusammenfassende Diskussion

Zusammenfassung
Inhalt dieser Arbeit ist die detaillierte Charakterisierung der Oberfläche von GaAs-Halbleitern hinsichtlich oberflächennaher Verunreinigungen und passivierender Oxidschichten. Die physikalischen Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in den entsprechenden Abschnitten 4.3.3 bzw. 5.5 zusammengefaßt und sollen hier nicht nochmals wiederholt werden.
Frank Schröder-Oeynhausen

7. Literaturverzeichnis

Ohne Zusammenfassung
Frank Schröder-Oeynhausen

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