Heteroepitaxie von Gruppe III-Nitriden auf Diamantsubstraten für optoelektronische und elektronische Anwendungen

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Eickhoff
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5404240

Ziel des beantragten Projekts ist das heteroepitaktische Wachstum von Gruppe III-Nitriden auf Diamantsubstraten zur Herstellung innovativer optoelektronischer und elektronischer Bauelement-Prototypen. So können durch Wachstum von n-dotierten AlxGa1-xN-Schichten auf p-dotierten Diamantsubstraten Heterodioden hergestellt werden, die im tief ultravioletten Spektralbereich Licht emittieren und deren Emissionswellenlänge sich durch Variationen des Aluminiumgehaltes x kontollieren lässt. UV-Emitter dieser Art, die für Anwendungen in der Mikro- und Nanolithographie, chemischen Sensorik oder in Hochpräzisionspositioniersystemen von großem Interesse sind, konnte mit anderen Materialsystemen bisher nicht hergestellt werden. Die Schwerpunkte des Forschungsprojektes bestehen zunächst aus einer grundlegenden Untersuchung des Heteroepitaxieprozesses und Arbeiten zum detaillierten Verständnis und zur Optimierung der Heterogrenzflächen. Neben der Realisierung optoelektronischer Bauelemente ist die Untersuchung polarisationsinduzierter Effekte Gegenstand der Forschungsarbeiten, wobei ein besonderes Augenmerk auf der Bildung polaristionsinduzierter zweidimensionaler Elektronegase an dieser neuartigen Heterogrenzfläche liegt. Diese könnten die Realisierung von Transistoren für Hochleistungs- und Hochfrequenzanwendungen ermöglichen, wobei die außerordentliche hohe Wärmeleifähigkeit sowie die hohe Elektronebeweglichkeit im Diamant ausgenutzt werden. UV-LEDs und Transistoren sollen als Demonstratoren hergestellt und charakterisiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Martin Stutzmann