Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

3. Materialsysteme
Abb. 3.2.4: Rekonstruktion auf
GaN(0001)- und GaN(0001)-
Oberflächen in Abhängigkeit der
Ga-Bedeckung [57].
Abb. 3.2.5: Seitenansicht ei-
nes möglichen Strukturmodells der
(1×1)-Struktur auf GaN(0001) mit
beweglicher Doppellage Gallium [57].
Die Rekonstruktionen, die sich auf diesen Oberflächen ausbilden, hängen sowohl von
der Art des Substrates sowie von der Polarität der Oberfläche ab [54,55]. Unabhängig
vom Substrat zeigt sich, dass die Oberflächenrekonstruktion durch zusätzliche, sich auf
der Oberfläche anlagernde Ga-Atome gebildet wird. Weiterhin wiesen Foxon et al. [56]
nach, dass die Kontamination der Oberfläche mit Sauerstoff und anderen Kontaminaten
die Art der Rekonstruktion verändern kann. Die Abhängigkeit der Rekonstruktionen
der GaN(0001)- und GaN(0001)-Oberflächen von der Ga-Bedeckung wurde von Smith
et al. [57] untersucht. Die unterschiedlichen Oberflächenstrukturen in Abhängigkeit der
Ga-Bedeckungen sind in Abb. 3.2.4 gezeigt. Diesem Diagramm ist zu entnehmen, dass
sich bei hohen Ga-Bedeckungen eine stabile (1×1)-Struktur bildet. Diese Ergebnisse sind
die Grundlage für ein Strukturmodel (siehe Abb. 3.2.5), welches die Existenz einer Ga-
Doppellage an der Oberfläche berücksichtigt.
Die durch piezoelektrische Polarisation hervorgerufenen elektrischen Felder in c-plane-
GaN sorgen über den sogenannten quantum confined Stark effect (QSCE) für eine verringerte
Effizienz optischer Bauteile. Um diesen Störfeldern zu entgehen, richtet sich
die GaN-Forschung vermehrt auf nichtpolare oder semipolare Kristallflächen. Die Wurtzitstruktur
weist zwei nichtpolare Kristallflächen mit technologischer Relevanz auf: Die
(1100)-indizierte m-plane und die (2110)-indizierte a-plane (siehe Abb. 3.2.6). Im Gegensatz
zu den GaN(0001)- und GaN(0001)-Kristallflächen wird die GaN(2110)-Oberfläche
sowohl durch Ga- als auch durch N-Atome gebildet. Erst kürzlich veröffentlichte Untersuchungen
mittels cross sectional STM von Krüger et al. [58] zeigten, dass die GaN(2110)-
Kristallfläche eine (1×1) aufweist.
36