Herstellung von AlN-Volumenkristallen als Substrate für das Wachstum defektarmer(Al,Ga)N MBE-Schichten

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Fiederle
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5418791

Die Reduzierung der Defektdichten GaN, AlN und dem ternären Mischsystem (Al,Ga)N ist aktuelles Thema im Bereich der Substratherstellung und Epitaxie von III-V Halbleitern. Im vorangehenden Projekt wurde erfolgreich die Herstellung von AlN-Kristallen entwickelt und durchgeführt. Des weiteren konnte ein direkter Zusammenhang der Defektdichte von Substrat und Epitaxieschicht nachgewiesen werden. Durch Fortführung und Optimierung der Züchtungsversuche hinsichtlich struktureller Qualität und Orientierung der AlN-Körner sowie der Anwendung der Kornauslese ("grain selection") kann eine Bereitstellung geeigneter AlN-Substrate für detaillierte Untersuchungen des epitaktischen Wachstums mittels MBE ermöglicht werden. Im Folgeprojekt soll die Optimierung des ternären Systems (Al,Ga)N und der Einsatz von AlN-Substraten im Vordergrund stehen. Die folgenden Forschungsziele sollen im Folgeprojekt verfolgt werden: - Anwendung der Kornauslese bzw. Einsatz von AlN-Keimen zur Züchtung, - Optimierung des Züchtungsaufbaus bzgl. Massentransport, Reinheit und kristalliner Qualität - Grundlegende Untersuchung der Kristallzüchtung von AlN auf SiC im Hinblick auf den Einsatz solcher Kristalle als Keim in der AlN-Volumenkristallherstellung. - Anpassung der Substratpräparation der AlN-Volumenkristalle um die Oberflächendefekte zu reduzieren und die kristalline Qualität der MBE-Schichten zu verbessern. - Untersuchungen des Epi-Wachstums von (Al,Ga)N auf den AlN Substraten - Untersuchung zur Ausbildung von Überstrukturen und deren Einfluss auf die elektronischen und optischen Eigenschaften bei der MBE von (Al,Ga,)N - Einsatz unterschiedliche Dotierungsverfahren in der MBE, um die elektrischen Eigenschaften von (Al,Ga)N zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Klaus Werner Benz; Dr.-Ing. Boris Epelbaum