Electrically pumped III/V nanowire light emitters

• Antragsteller: Dr.-Ing. Werner Prost
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 186128001

Es sollen axiale und koaxiale pn-Übergänge in GaAs basierten Nanodraht-Heterostrukturen als Lichtemitter verwendet werden. GaAs basierte Nanodrähte ermöglichen eine hohe elektrisch stimulierte Elektronen- und Löcher-Injektion sowie ein elektrisches und optisches Confinement durch die Kontrolle der Bandverläufe und des dielektrischen Profils in Heteroübergängen. In der ersten Periode wurden hervorragende Kontakte und Leitfähigkeiten für p- und n-GaAs Nanodrähte erzielt, die für eine elektrische Anregung der Lumineszenz benötigt wird. Weiterhin wurden Einschränkungen der Oberfläche auf die Ladungsträgerlebensdauern ermittelt. Die Auswirkungen der hohen Dichte von Zuständen an der GaAs Oberfläche soll durch epitaktisches Hüllenwachstum, den Einsatz von dielektrischen Umhüllungen (P1) und mit chemischer Oberflächenbehandlung (E3) minimiert werden. Die in-situ überwachte Ionenimplantation einzelner Atome seltener Erden (z.B. Europium) (P4) in axiale pn-Übergänge soll zur Herstellung von ultra-skalierten Lichtemittern und als Ansatz zur Herstellung von Einzel-Photonen-Emittern genutzt werden. Das Hauptziel des Projektes ist die Herstellung eines elektrisch stimulierten Nanodraht-LASERs. Für das Design des LASERs sollen photonische Moden berücksichtigt (P5) sowie die Lebensdauer der Träger in Abhängigkeit von Dotierung und Umhüllung studiert werden (P2).

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1616: Dynamik und Interaktion von Halbleiternanodrähten für die Optoelektronik
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Franz-Josef Tegude