DE10117306B4 - Method for producing a structured thin-film arrangement - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Vielschicht-Anordnung, bei dem
zunächst mittels Flüssigphasenepitaxie aus einer metallischen Lösung nahe dem thermodynamischen Gleichgewicht heteroepitaktisch Inselstrukturen im nm-Bereich aus zwei der Komponenten der metallischen Lösung auf einem gitterfehlangepassten Substrat oder einer Schicht gewachsen werden
und danach mittels des gleichen Prozesses der Flüssigphasenepitaxie mindestens eine Deckschicht heteroepitaktisch auf die Inselstrukturen aus der Lösung bei im Vergleich zum Inselwachstum höherer Übersättigung und sehr kurzen Wachstumszeiten und in einem Temperaturbereich von 400 °C bis 900 °C aufgewachsen wird, wobei diese Lösung mindestens eine der beiden Komponenten der entstandenen Inselstrukturen enthält.Method for producing a structured multilayer arrangement, in which
first heteroepitaxial island structures in the nm range of two of the components of the metallic solution are grown on a lattice mismatched substrate or a layer by liquid phase epitaxy from a metallic solution close to the thermodynamic equilibrium
and then by means of the same process of liquid phase epitaxy at least one cover layer heteroepitaxially grown on the island structures from the solution at compared to island growth higher supersaturation and very short growth times and in a temperature range of 400 ° C to 900 ° C, said solution at least one of contains both components of the resulting island structures.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Dünnschicht-Anordnung.The The invention relates to a method for producing a structured Thin-film arrangement.

Die aktuelle Entwicklung bei der Herstellung von Bauelementen erfordert immer kleiner werdende Abmessungen. Dabei treten bei den physikalischen Eigenschaften in Grenzflächennähe neue Effekte auf, die für elektronische und optoelektronische Bauelemente von entscheidender Bedeutung für deren Wirkprinzip und Funktion sind. Insbesondere trifft dies für kleinste Funktionseinheiten in den Bauelementegeometrien zu, die ihre Wechselwirkungen in atomaren Dimensionen haben.The Current development in the manufacture of components requires ever smaller dimensions. This occurs in the physical properties new near the surface Effects on for electronic and optoelectronic components of decisive Meaning of whose mode of action and function are. In particular, this is true for the smallest Functional units in the component geometries to which their interactions in atomic dimensions.

Aus J. Cryst. Growth 183 (1998) 305-310 ist beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung von GexSi1–x-Inselstrukturen bekannt. Hierbei wird ohne äußere Strukturierungsmethoden (wie z.B. Photolithographie) mittels der bekannten Methode der Flüssigphasenepitaxie (LPE) aus einem ternären System in einem Temperaturfenster nahe dem thermodynamischen Gleichgewicht heteroepitaktisch eine binäre Schicht aus den beiden im Lösungsmittel gelösten Materialien auf ein gitterfehlangepasstes Substrat abgeschieden. Es entstehen inselförmige Strukturen gleicher Größe und mit einem hohen Ordnungsgrad untereinander.From J. Cryst. Growth 183 (1998) 305-310, for example, a method for producing Ge x Si 1-x- island structures is known. Here, without external structuring methods (such as photolithography) by means of the known liquid phase epitaxy (LPE) method from a ternary system in a temperature window near the thermodynamic equilibrium heteroepitactically a binary layer of the two dissolved in the solvent materials deposited on a lattice mismatched substrate. There are island-like structures of the same size and with a high degree of order among themselves.

Es wurden auch Versuche durchgeführt, solche inselförmigen Schichtstrukturen beispielsweise auch mittels MBE (Molekularstrahlepitaxie) oder CVD (Chemische Gasphasenabscheidung) herzustellen (s. J. Appl. Phys., Vol. 85, No. 2, pp. 1159-1171 „Evolution of Ge islands on Si(001) during annealing"). Die auf diesem Wege hergestellten Schichten sind zwar inselförmig ausgebildet, jedoch unregelmäßig angeordnet und wegen des energetisch nicht definierten Wachstums entstehen geometrisch unterschiedliche Inselformen.It experiments were also carried out such island-shaped Layer structures, for example also by MBE (Molecular Beam Epitaxy) or CVD (Chemical Vapor Deposition) (see J. Appl. Phys., Vol. 85, no. 2, pp. 1159-1171 "Evolution of Ge islands on Si (001) during annealing "). The layers produced in this way are indeed island-shaped, but irregularly arranged and arise because of the energetically undefined growth geometrically different island shapes.

Mit dem Aufwachsen von Deckschichten auf solche Inselstrukturen sollen diese zu dreidimensionalen Strukturen ausgewachsen werden, die Eigenschaften mit hoher Kohärenz zeigen und deshalb günstige Voraussetzungen für auf Quanteneffekten basierende Bauelementearrays bzw. photonische Effekte erwarten lassen.With the growth of cover layers on such island structures these are grown into three-dimensional structures, the properties with high coherence show and therefore cheap Requirements for based on quantum effects device arrays or photonic Expect effects.

Ein flächenhaftes Überwachsen eines einkristallinen Si(111)-Substrats mittels Flüssigphasenepitaxie ist seit langem bekannt und beispielsweise in Jap. J. Appl. Phys. 28 (3), 1989, S. 440 – 445 beschrieben.One extensive overgrowth a monocrystalline Si (111) substrate by liquid phase epitaxy has long been known and, for example, in Jap. J. Appl. Phys. 28 (3), 1989, pp. 440-445 described.

Bisher wurden solche Strukturüberwachsungen mittels der bereits genannten MBE- und CVD-Verfahren durchgeführt, wie beispielsweise in Material Science and Engineering B28 (1994), pp. 1-8 beschrieben. Hierfür sind jedoch hohe Prozesstemperaturen notwendig, wodurch sich die Form der Inseln verändert (Pfannkucheneffekt). Für eine Erhöhung des Ordnungsgrades der Inseln sind ausserdem viele Deckschichten erforderlich.So far were such structural overgrowths performed by means of the already mentioned MBE and CVD methods, such as for example in Material Science and Engineering B28 (1994) pp. 1-8 described. Therefor However, high process temperatures are necessary, causing the Shape of the islands changed (Pancakes effect). For an increase The degree of order of the islands are also many layers required.

Bei dem in EP 284 434 A2 beschriebenen Verfahren zum Überwachsen aufwändig hergestellter Inselstrukturen im μm-Bereich wird ebenfalls die bereits oben erwähnte Flüssigphasenepitaxie mit dem Ziel der Herstellung eines einkristallinen Si-Wafers verwendet. Bei diesem Verfahren erfolgt aber eine Änderung der Konzentration an der Grenzfläche der Inselstrukturen über viele Deckschichten (Atomlagen).At the in EP 284 434 A2 described method for overgrowing elaborately prepared island structures in the micron range is also the above-mentioned liquid phase epitaxy used with the aim of producing a single crystal Si wafer. In this method, however, there is a change in the concentration at the interface of the island structures over many cover layers (atomic layers).

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Dünnschicht-Anordnung anzugeben, deren dreidimensionale Strukturen Eigenschaften mit hoher Kohärenz zeigen, d.h. annähernd gleiche Größe, gleicher Abstand, gleiche elektronische Eigenschaften aufweisen.task The invention is therefore a method for producing a structured thin-film arrangement specify their three-dimensional structures properties with high Show coherence, i.e. nearly same size, same Distance, have the same electronic properties.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem zunächst mittels Flüssigphasenepitaxie aus einer metallischen Lösung nahe dem thermodynamischen Gleichgewicht heteroepitaktisch Inselstrukturen im nm-Bereich aus zwei der Komponenten der metallischen Lösung auf einem gitterfehlangepassten Substrat oder einer Schicht gewachsen werden und danach mittels des gleichen Prozesses der Flüssigphasenepitaxie mindestens eine Deckschicht heteroepitaktisch auf die Inselstrukturen aus der Lösung bei im Vergleich zum Inselwachstum höherer Übersättigung und sehr kurzen Wachstumszeiten und in einem Temperaturbereich von 400 °C bis 900 °C aufgewachsen wird, wobei diese Lösung mindestens eine der beiden Komponenten der entstandenen Inselstrukturen enthält.These The object is achieved by a Solved the procedure, at first by liquid phase epitaxy close to a metallic solution the thermodynamic equilibrium heteroepitactic island structures in the nm range from two of the components of the metallic solution grown a lattice mismatched substrate or a layer and thereafter by means of the same process of liquid phase epitaxy at least one cover layer heteroepitactic on the island structures out of the solution in comparison to the island growth higher supersaturation and very short growth times and grown in a temperature range of 400 ° C to 900 ° C, this solution at least one of the two components of the resulting island structures contains.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass sowohl die Herstellung der Inselstrukturen in einem ersten Verfahrensschritt als auch das Überwachsen dieser mit mindestens einer Deckschicht in einem/folgenden Verfahrenschritt/en mit demselben Prozess, nämlich der Flüssigphasenepitaxie (LPE), durchgeführt werden kann. Bisher ist ein derartiges Überwachsen der Inselstrukturen mittels LPE-Technik nicht beschrieben worden.Surprisingly It has been shown that both the production of island structures in a first process step as well as the overgrowth of this with at least a cover layer in a subsequent process step (s) with the same Process, namely liquid phase epitaxy (LPE) can be. So far, such overgrowth of island structures not described by LPE technique.

Unter den mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Überwachsungsstrukturen befinden sich Inselgeometrien, die entweder bei diesem Verfahren unverändert bleiben bzw. gezielt verändert werden. Durch Wiederholung solcherart aufgebrachter Schichtstrukturen entstehen dreidimensionale Strukturen, die Eigenschaften mit hoher Kohärenz zeigen und deshalb günstige Voraussetzungen für auf Quanteneffekten basierende Bauelementearrays bzw. photonische Effekte erwarten lassen. Die Erfindung ist insbesondere in der Dünnschichttechnik anwendbar, z.B. bei der großflächigen Herstellung von/auf Strukturen im nm-Bereich (Nanostrukturen) und ist für photonische Inselarrays, z.B. Licht emittierende Quantenstrukturen höchster Integrationsdichte oder Licht beugende Anordnungen, relevant.Among the overgrowth structures produced with the aid of the method according to the invention are island geometries which either remain unchanged in this process or are selectively changed. By repeating layer structures applied in this way, three-dimensional structures are produced which exhibit properties with high coherence and therefore favorable conditions expect for quantum effect based device arrays or photonic effects. The invention is particularly applicable in thin-film technology, for example in the large-scale production of / on structures in the nm range (nanostructures) and is relevant for photonic island arrays, eg light-emitting quantum structures of highest integration density or light-diffracting arrangements.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Temperaturbereich, in dem die mindestens eine Deckschicht mittels des gleichen Prozesses der Flüssigphasenepitaxie aufgewachsen wird, derselbe ist wie für die Herstellung der Inselstrukturen.In an embodiment The invention provides that the temperature range in which the at least one cover layer by means of the same process of liquid phase epitaxy grown up, the same as for the production of island structures.

Die Lösung zur Herstellung der Inselstrukturen und der Deckschichten weist in einer anderen Ausführungsform ein metallisches Lösungsmittel auf, das insbesondere aus einem der Elemente Sn, Sb, Bi, Pb, Ga, Al, Au und Cu und/oder Legierungen hieraus gebildet wird.The solution for producing the island structures and the cover layers in another embodiment a metallic solvent in particular from one of the elements Sn, Sb, Bi, Pb, Ga, Al, Au and Cu and / or alloys thereof is formed.

Bei einer weiteren Ausführungsform werden die in dem metallischen Lösungsmittel gelösten Komponenten für die Herstellung der Inselstrukturen aus Halbleitermaterialien gebildet, die vorzugsweise aus den Elementen der Hauptgruppen des Periodensystems II/VI oder III/V oder IV/IV ausgewählt werden.at a further embodiment be in the metallic solvent dissolved Components for the production of island structures formed from semiconductor materials, preferably from the elements of the main groups of the periodic table II / VI or III / V or IV / IV.

In einer weiteren Ausführungsform werden für die Herstellung der Inselstruktur als metallisches Lösungsmittel Bismut, als Materialien für die gelösten Komponenten der ternären Lösung Silizium und Germanium und als Substrat ein (100)Silizium-Substrat verwendet. Über die Konzentration des Germanium wird die Zusammensetzung und die Flächendichte der auf dem (100)Silizium-Substrat zu erzeugenden Inseln eingestellt.In a further embodiment be for the preparation of the island structure as a metallic solvent Bismuth, as materials for the dissolved components the ternary solution Silicon and germanium and used as substrate a (100) silicon substrate. About the Germanium concentration is the composition and the surface density of the on the (100) silicon substrate set to be generated islands.

Für eine saubere definierte Abscheidung hat sich ein kurzzeitiges Hochheizen des Lösungsansatzes und des noch getrennt liegenden Substrates vor dem Wachstumsprozess der Inselstrukturen auf 930 °C unter Wasserstoff-Atmosphäre erwiesen, wie es in einer anderen Ausführungsform vorgesehen ist.For a clean defined deposition has a brief heating of the approach and the still separated substrate before the growth process the island structures at 930 ° C proved under hydrogen atmosphere, as it is in another embodiment is provided.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Wachstumsprozess der Inselstrukturen in einem Temperaturbereich von 400 °C bis 900 °C unter Wasserstoff aus einer Bismutlösung bei vollständiger Sättigung des gelösten Materials Silizium und einer gezielten Zumischung von Germanium bei einer Verringerung der Temperatur von nur wenigen K, vorzugsweise von 0,1 K bis 10 K, über ein langes Zeitintervall, vorzugsweise 10 min bis 100 h durchgeführt. Bei dieser Ausführungsform wird das geordnete selbstorganisierte Inselwachstum mit gezielt einstellbarer Silizium-Germanium-Konzentration realisiert.In a further embodiment becomes the growth process of island structures in a temperature range from 400 ° C up to 900 ° C under hydrogen from a bismuth solution at full saturation of the solved Materials silicon and a targeted admixture of germanium with a reduction in the temperature of only a few K, preferably from 0.1 K to 10 K, over a long time interval, preferably 10 minutes to 100 hours. At this embodiment the ordered self-organized island growth is targeted adjustable silicon germanium concentration realized.

Die flexible Ausführung der Verfahrensschritte der erfindungsgemäßen Lösung gestatten die gezielte Herstellung definierter Strukturen bezüglich ihrer Größe, ihres Abstandes und ihrer Zusammensetzung. So wird in der Lösung für die Flüssigphasenepitaxie zum Aufwachsen mindestens einer Deckschicht nur ein Halbleitermaterial der binären Inselstruktur gelöst, beispielsweise nur Silizium oder Germanium verwendet. Eine andere Möglichkeit der gezielten Einstellung bietet sich dadurch, dass in einer weiteren Ausführungsform in der Lösung für die Flüssigphasenepitaxie zum Aufwachsen mindestens einer Deckschicht Silizium und/oder Germanium gelöst werden, wobei die Konzentration von Silizium und Germanium unterschiedlich zu der Konzentration im Lösungsmittel für die Flüssigphasenepitaxie zur Herstellung der Inselstrukturen eingestellt wird.The flexible design the steps of the inventive solution allow the targeted Production of defined structures with regard to their size, theirs Distance and their composition. So will in the solution for liquid phase epitaxy for growing at least one cover layer, only one semiconductor material the binary Island structure solved, For example, only silicon or germanium used. Another possibility The targeted attitude is characterized by the fact that in another embodiment in the solution for the liquid phase epitaxy for growing at least one cover layer of silicon and / or germanium to be solved the concentration of silicon and germanium being different to the concentration in the solvent for the liquid phase epitaxy is set to produce the island structures.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren können aber auch mehrere Deckschichten nacheinander aufgebracht werden, wobei die Konzentration des Halbleitermaterials im Lösungsmittel für das Aufbringen einer folgenden Deckschicht unterschiedlich zur Konzentration des Halbleitermaterials im Lösungsmittel für das Aufbringen der vorhergehenden Deckschicht eingestellt wird. Dabei bilden dann Inseln und Schichtenstapel eine Multilayeranordnung.However, according to the method of the invention also several cover layers are applied successively, wherein the concentration of the semiconductor material in the solvent for the application a following topcoat different from the concentration of Semiconductor material in the solvent for the Applying the previous cover layer is adjusted. there then islands and layer stacks form a multilayer array.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet mittels heteroepitaktischen Aufwachsens ohne jegliche (fotolithografische) Vorstrukturierung die Herstellung einer Dünnschichtanordnung, die dreidimensionale Strukturen mit hoher Kohärenz aufweist.The inventive method allowed by means of heteroepitaxial growth without any (photolithographic) pre-structuring the production of a thin-film arrangement, which has three-dimensional structures with high coherence.

Die Erfindung wird in folgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The Invention will be in the following embodiment explained in more detail.

Das Ausführungsbeispiel beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Vielschichtenanordnung, aufweisend auf einem (100)Si-Substrat eine Schicht mit SiGe-Inseln und darauf abgeschieden (mindestens) eine Si-Schicht.The embodiment describes a method for producing a structured multilayer arrangement, comprising a layer of SiGe islands on a (100) Si substrate and deposited thereon (at least) one Si layer.

Die erfindungsgemäße Lösung nutzt das selbstorganisierte Wachstum, das im wesentlichen durch spannungsinduziert gesteuerte Wachstumsmechanismen von kohärenten Inseln bei der Heteroepitaxie gekennzeichnet ist. Für ein derartiges Inselwachstum wird der Effekt der elastischen Anpassung des Gitters der aufzuwachsenden Schicht bezüglich des Gitters des Substrates (hier das Aufwachsen dünner pseudomorph verspannter SiGe-Schichten auf Si-Substrat) ausgenutzt. Die Inseln relaxieren pseudomorph verspannt, bleiben damit defektfrei und erfahren dabei eine gezielte günstige kontinuierliche Veränderung der Bandstruktur. Diese Inseln weisen zum einen eine einheitliche Größenordnung und zum anderen auch einen höheren Ordnungsgrad untereinander auf, d.h. diese Inseln werden ohne Fremdsteuerung (z.B. Fotolithografie) selbst mit hoher Ordnung zueinander positioniert. Für das Aufwachsen von SiGe-Inselstrukturen auf einem (100)Si-Substrat mittels Flüssigphasenepitaxie wird zunächst eine ternäre Lösung aus Bi, Si und Ge hergestellt; d.h. Si in Bi gelöst, Lösung mit Si bei Starttemperatur z.B. 600°C gesättigt, Zugabe einer definierten Menge Ge – jedoch liegt diese Menge weit unter der Sättigungsgrenze, Homogenisierung dieser Lösung über einige Stunden.The solution of the invention utilizes self-assembled growth, which is characterized essentially by stress-induced controlled growth mechanisms of coherent islands in heteroepitaxy. For such an island growth, the effect of the elastic adaptation of the lattice of the layer to be grown with respect to the lattice of the substrate (here the growth of thin pseudomorphically strained SiGe layers on Si substrate) is utilized. The islands relax pseudomorphically strained, thus remain defect-free and experience a targeted favorable continuous change in the band structure. These islands have, on the one hand, a uniform order of magnitude and, on the other hand, a higher degree of order among each other, ie these islands are without external control (eg photolithography) even with ho Positioned to each other. For the growth of SiGe island structures on a (100) Si substrate by means of liquid phase epitaxy, a ternary solution of Bi, Si and Ge is first prepared; ie Si dissolved in Bi, solution saturated with Si at starting temperature eg 600 ° C, addition of a defined amount of Ge - but this amount is far below the saturation limit, homogenization of this solution over several hours.

Anschließend wird die Lösung kurzzeitig auf ca. 930°C hochgeheizt und erst danach der LPE-Prozess über ein langes Zeitintervall bei einem flachen Temperaturgradienten in der Nähe des thermodynamischen Gleichgewichts, d.h. die Temperatur über ein langes Zeitintervall, z.B. 60 min, nun einige °C abgesenkt, realisiert; es bilden sich auf dem (100) Si-Substrat Si1_xGex-Inseln. Diese Inseln weisen eine hohe Kohärenz zueinander auf. Über die Einstellung der Ge-Konzentration im ternären System Bismut/Silizium/Germanium kann die Konzentration von 0,05 < x ≤ 1 Ge in den Inseln geregelt und eine kohärente Inselbedeckung des (100) Si-Substrats über einen Bereich von 106 bis 1010 Inseln pro cm2 eingestellt werden.Subsequently, the solution is briefly heated to about 930 ° C and only then the LPE process over a long time interval at a shallow temperature gradient in the vicinity of the thermodynamic equilibrium, ie the temperature over a long time interval, eg 60 min, now some ° C. lowered, realized; Si 1 _ x Ge x islands are formed on the (100) Si substrate. These islands have a high coherence to each other. By adjusting the Ge concentration in the bismuth / silicon / germanium ternary system, the concentration of 0.05 <x ≦ 1 Ge in the islands can be controlled and coherent island coverage of the (100) Si substrate can be controlled over a range of 10 6 to 10 10 islands per cm 2 can be set.

Im selben Temperaturzyklus wird anschließend in einem zweiten LPE-Schritt über diese Inseln mittels heteroeptaktischen Wachstums aus der Lösung, nun jedoch bei höherer Übersättigung und sehr kurzen Wachstumszeiten, eine Si-Schicht aufgewachsen. Hierzu wird zunächst eine Lösung mit überhöhter Sättigung, beispielsweise aus Bi oder In und Si hergestellt und in einer Homogenisierungsphase die Temperatur wieder für einige Stunden konstant gehalten. Bei Temperaturen von 600 °C und sehr kurzen Wachstumszeiten (z.B. 5 s) erfolgen im atomar glatten Bereich Überwachsungen der SiGe-Inselstrukturen mit einer etwa 100 nm dünnen Si-Schicht.in the the same temperature cycle is then passed through in a second LPE step Islands by means of heteroeptactic growth from the solution, now but at higher supersaturation and very short growing times, a Si layer grown up. For this purpose, a first solution with excessive saturation, for example, made of Bi or In and Si and in a Homogenisierungsphase the Temperature again for kept constant for a few hours. At temperatures of 600 ° C and very short growth times (for example 5 s) occur in the atomically smooth area overgrowths the SiGe island structures with an approximately 100 nm thin Si layer.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt durch die Aufeinanderfolge mindestens zweier LPE-Prozesse mit unterschiedlichen Parametern die Herstellung einer selbstgeordneten Dünnschicht-Anordnung mit hoher Kohärenz, aufweisend Inseln und darauf angeordnet mindestens eine Schicht, die sich in ihrer Materialzusammensetzung von den vorher aufgebrachten Inseln unterscheidet. Diese geordneten Schichtstrukturen können auch mit den bekannten Verfahren selektiv strukturiert sein, um gewünschte Bauelementegeometrien zu realisieren.The inventive method allowed by the succession of at least two LPE processes with different parameters the production of a self-ordered Thin-film arrangement with high coherence, having islands and arranged thereon at least one layer, which in their material composition of the previously applied Islands is different. These ordered layer structures can also be selectively structured with the known methods to desired component geometries to realize.

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Vielschicht-Anordnung, bei dem zunächst mittels Flüssigphasenepitaxie aus einer metallischen Lösung nahe dem thermodynamischen Gleichgewicht heteroepitaktisch Inselstrukturen im nm-Bereich aus zwei der Komponenten der metallischen Lösung auf einem gitterfehlangepassten Substrat oder einer Schicht gewachsen werden und danach mittels des gleichen Prozesses der Flüssigphasenepitaxie mindestens eine Deckschicht heteroepitaktisch auf die Inselstrukturen aus der Lösung bei im Vergleich zum Inselwachstum höherer Übersättigung und sehr kurzen Wachstumszeiten und in einem Temperaturbereich von 400 °C bis 900 °C aufgewachsen wird, wobei diese Lösung mindestens eine der beiden Komponenten der entstandenen Inselstrukturen enthält.Method for producing a structured multilayer arrangement, in which first by liquid phase epitaxy from a metallic solution near the thermodynamic equilibrium heteroepitactic island structures in the nm range from two of the components of the metallic solution grown a lattice mismatched substrate or a layer become and then by the same process of liquid phase epitaxy at least one cover layer heteroepitactic on the island structures out of the solution in comparison to island growth higher supersaturation and very short growth times and grown in a temperature range of 400 ° C to 900 ° C, these solution at least one of the two components of the resulting island structures contains. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Temperaturbereich, in dem die mindestens eine Deckschicht mittels des gleichen Prozesses der Flüssigphasenepitaxie aufgewachsen wird, derselbe ist wie für die Herstellung der Inselstrukturen.Method according to claim 1, wherein the temperature range, in which the at least one cover layer by means of the same process liquid phase epitaxy grown up, the same as for the production of island structures. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Lösung zur Herstellung der Inselstrukturen und der Deckschichten ein metallisches Lösungsmittel aufweist.The method of claim 1, wherein the solution for Production of island structures and cover layers a metallic solvent having. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das metallische Lösungsmittel aus einem der Elemente Sn, Sb, Bi, Pb, Ga, Al, Au und Cu und/oder aus Legierungen dieser Elementen gebildet wird.The method of claim 3, wherein the metallic solvent from one of the elements Sn, Sb, Bi, Pb, Ga, Al, Au and Cu and / or is formed from alloys of these elements. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die in dem metallischen Lösungsmittel gelösten Komponenten für die Herstellung der Inselstrukturen aus Halbleitermaterialien gebildet werden.The method of claim 1, wherein the in the metallic solvent dissolved Components for the production of the island structures formed from semiconductor materials become. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die gelösten Halbleitermaterialien aus den Elementen der Hauptgruppen des Periodensystems II/VI oder III/V oder IV/IV ausgewählt werden.The method of claim 5, wherein the dissolved semiconductor materials from the elements of the main groups of the periodic table II / VI or III / V or IV / IV selected become. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem für die Herstellung der Inselstruktur als metallisches Lösungsmittel Bismut, als Materialien für die gelösten Komponenten der ternären Lösung Silizium und Germanium und als Substrat ein (100) Silizium-Substrat verwendet werden.Method according to at least one of the preceding Claims, at the for the preparation of the island structure as a metallic solvent Bismuth, as materials for the solved ones Components of ternary solution Silicon and germanium and as substrate a (100) silicon substrate be used. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Zusammensetzung und die Flächendichte der Inseln auf dem (100) Silizium-Substrat über die Konzentration des Germanium eingestellt wird.The method of claim 7, wherein the composition and the area density of the islands on the (100) silicon substrate over the concentration of germanium is set. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, bei dem vor dem Wachstumsprozess der Inselstrukturen ein kurzzeitiger Ausheizschritt bei ca. 930 °C unter Wasserstoff-Atmosphäre durchgeführt wird.Method according to claims 1 and 7, wherein before Growth process of island structures a short-term heating step at about 930 ° C under hydrogen atmosphere carried out becomes. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, bei dem der Wachstumsprozess der Inselstrukturen in einem Temperaturbereich von 400 °C bis 900 °C unter Wasserstoff aus einer Bismutlösung bei vollständiger Sättigung des gelösten Materials Silizium und einer gezielten Zumischung von Germanium bei einer Verringerung der Temperatur von nur wenigen K über ein langes Zeitintervall durchgeführt wird.The method of claim 1 and 7, wherein the growth process of the island structures in a temperature range of 400 ° C to 900 ° C under hydrogen from a bismuth solution with complete saturation of the dissolved material silicon and a ge Admixed germanium with a reduction in temperature of only a few K over a long time interval is performed. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mehrere Deckschichten aufgebracht werden und die Konzentration des Halbleitermaterials im Lösungsmittel für das Aufbringen einer folgenden Deckschicht unterschiedlich zur Konzentration des Halbleitermaterials im Lösungsmittel für das Aufbringen der vorhergehenden Deckschicht eingestellt wird.The method of claim 1, wherein a plurality of cover layers be applied and the concentration of the semiconductor material in the solvent for the Apply a following topcoat different to the concentration of the semiconductor material in the solvent for the Applying the previous cover layer is adjusted. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in der Lösung für die Flüssigphasenepitaxie zum Aufwachsen mindestens einer Deckschicht nur ein Halbleitermaterial der binären Inselstruktur gelöst wird.The method of claim 1, wherein in the solution for liquid phase epitaxy for growing at least one cover layer, only one semiconductor material the binary Island structure solved becomes. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in der Lösung für die Flüssigphasenepitaxie zum Aufwachsen mindestens einer Deckschicht beide Halbleitermaterialien der binären Inselstruktur gelöst werden.The method of claim 1, wherein in the solution for liquid phase epitaxy for growing at least one cover layer both semiconductor materials the binary Island structure solved become. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem als Halbleitermaterial Silizium und/oder Germanium verwendet werden.The method of claim 12 or 13, wherein as Semiconductor material silicon and / or germanium can be used. Verfahren nach Anspruch 1 und 14, bei dem in der Lösung für die Flüssigphasenepitaxie zum Aufwachsen mindestens einer Deckschicht Silizium und/oder Germanium gelöst werden, wobei die Konzentration von Silizium und Germanium unterschiedlich zu der Konzentration im Lösungsmittel für die Flüssigphasenepitaxie zur Herstellung von Inselstrukturen eingestellt wird.Method according to claims 1 and 14, wherein in the solution for the liquid phase epitaxy for growing at least one cover layer of silicon and / or germanium solved be, with the concentration of silicon and germanium different to the concentration in the solvent for liquid phase epitaxy is adjusted for the production of island structures.
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