1. Epitaktisches Wachstum und Charakterisierung von UV-emittierenden Heterostrukturen

Während In-haltige Nitrid-Heterostrukturen trotz der hohen typischen Defektdichte erstaunlich hohe Quantenausbeuten bei der Lichtemission im sichtbaren Spektralbereich zeigen, zeigen In-freie Strukturen bisher eher die erwarteten kleinen Quantenausbeuten. Wir wollen auf der Basis von Erkenntnissen über In-haltige Strukturen systematisch die Lichtausbeute von UV-emittierenden Strukturen verbesseren. Dazu werden solche Strukturen mittels MOVPE hergestellt und mittels vielfältiger Charakterisierungsmethoden untersucht.

2. Strukturierung von GaN und SiC für Bauelement-Anwendungen

Gruppe-III-Nitride sind chemisch äußerst stabil und konnten deshalb bislang nur mittels Trockenätzen strukturiert werden. Ein neuer Ansatz ist die Verwendung des photoelektrochemischen (PEC) Ätzens, das die Verwendbarkeit schonender naßchemischer Ätzverfahren möglich erscheinen läßt. Mit Hilfe dieser Methode sollen einerseits einfache Bauelementstrukturen wie LED´s realisiert, andererseits aber auch SiC-Substrate für die Verwendung bei lateralem Wachstum vorstrukturiert werden.

3. Optische Verstärkungsspektroskopie an GaInN/GaN/AlGaN-Laserstrukturen

Das Materialsystem GaInN/GaN/AlGaN bildet die Basis für in jüngster Zeit entwickelte blaue, grüne und gelbe Leuchtdioden sowie blaue Halbleiter-Laser. Mit Hilfe der optischen Verstärkungsspektroskopie wollen wir den Mechanismus des blauen Lasers verstehen, der sich in vielerlei Hinsicht von anderen Materialsystemen unterscheidet.

4. UV-Spektroskopie an GaN/AlGaN-Heterostrukturen

Die optischen und elektronischen Eigenschaften von GaN/AlGaN-Heterostrukturen sollen mittels optischer Spektroskopie im UV untersucht werden. Neben Photolumineszenz- und Transmissions-Spektroskopie soll hier die Ellipsometrie Verwendung finden.

5. Transport-Untersuchungen an Nitrid-Strukturen

Die Transporteigenschaften von Ladungsträgern sind einerseits ein wichtiges Qualitätskriterium für Halbleiter, lassen andererseits aber auch Rückschlüsse auf grundlegende Bandstrukturparameter zu. Mit Hilfe von Untersuchungen zum Hall-Effekt, zum Shubnikov-de-Haas-Effekt oder auch zur Magneto-Phonon-Resonanz wollen wir die Transport-Parameter von Nitrid-Strukturen bestimmen und damit auch Zugang z.B. zu den effektiven Massen erhalten.

6. Optische Nahfeldmikroskopie an GaInN/GaN-Heterostrukturen

Auch die besten heute verfügbaren GaInN/GaN-Schichten und Bauelemente weisen eine extrem hohe Defektdichte auf, deren geringer Einfluss auf die Ladungsträgerrekombination und die Helligkeit von LED's immer noch völlig unverstanden ist. Wir benutzen ein optisches Nahfeldmikroskop um spektroskopisch mit einer Ortsauflösung weit unterhalb der Beugungsbegrenzung Informationen über die Rekombinationsprozesse in der Nähe von Defekten zu gewinnen.


a. hangleiter, mai 2003
a.hangleiter@tu-bs.de