Epitaxie von Metallaufdampfschichten: Zusammenhang zwischen der Epitaxie und den physikalischen Eigenschaften von Wismut- und Eisen-Schichten

Unter Epitaxie versteht man das orientierte Aufwachsen dunner Schichten auf einer kristallinen Unterlage. Im Idealfall erreicht man einkristalline Schichten, welche die Kristallorientierung der Unterlage fortsetzen. Bei der Aufdampf- methode mu man in der Regel erhohte Temperaturen der Unterlage wahrend des Aufdampfprozesses anwenden, um Epitaxie zu erreichen. In vielen Fallen spielen auch Adsorptionsschichten auf den kristallinen Unterlagen eine Rolle. Zum Bei- spiel wurde in der vorliegenden Arbeit die Epitaxie von Eisenschichten auf Stein- salz-Spaltflachen durch den H 0-Partialdruck begunstigt. 2 Das praktische Interesse an einkristallinen Schichten beruht darauf, da deren physikalische Eigenschaften besser mit denen des kompakten Materials zu ver- gleichen sind als polykristalline Schichten mit regelloser Kristallorientierung, die man beim Aufdampfen auf amorpher Unterlage (Glas oder Kunststoff-Folien) er- halt. In der vorliegenden Arbeit sind die Bedingungen untersucht, unter denen ein- kristalline Wismut- und Eisen-Aufdampfschichten zu erhalten sind. Wismut zeigt wegen seiner Grenzstellung zwischen Metallen und Halbleitern einen relativ groen Hall-Effekt, der auerdem sehr anisotrop ist und in Abhangigkeit von der Orientierung das Vorzeichen wechseln kann. Den hohen Hall-Koeffizienten kann man zur Messung magnetischer Felder mit Hall-Sonden ausnutzen. Um den Ein- flu einer abnehmenden Schichtdicke auf den Hall-Effekt zu untersuchen, war es erwunscht, auch Messungen an einkristallinen Schichten verschiedener Orien- tierung durchzufuhren. Ein positives Vorzeichen des Hall-Effektes ist zu erwarten, wenn die (lll)-Ebene parallel zur Schicht liegt und das transversale Magnetfeld in Richtung der trigonalen Achse zeigt. Derartig orientierte Schichten konnten durch Epitaxie auf Glimmer-Spaltflachen erhalten werden.