Untersuchung von InN-basierenden Transistorstrukturen

• Antragsteller: Professor Dr. Oliver Ambacher; Professor Dr. Stefan Krischok, seit 9/2011; Privatdozent Dr.-Ing. Frank Schwierz
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 59819343

In den letzten Jahren ist das Interesse am Halbleitermaterial InN erheblich gewachsen. Die Forschungen waren zunächst vornehmlich der Epitaxie von InN, der Verbesserung der Schichtqualität und der Bestimmung grundlegender Materialeigenschaften gewidmet. Die Ergebnisse zeigen u.a. hervorragende Transporteigenschaften für Elektronen (höchste Driftgeschwindigkeit aller bekannten Halbleiter, sehr hohe Beweglichkeit) und eine Bandlücke von etwa 0.7 eV. Daraus resultieren große Erwartungen zum Potential von InN als Material für ultraschnelle Transistoren und optoelektronische Bauelemente. Mittlerweile gibt es erste Arbeiten zu InN-Bauelementen und kürzlich wurde der erste funktionsfähige InN-Transistor vorgestellt. An dieser Stelle setzt das beantragte Projekt an. Die Ziele des Vorhabens sind die Realisierung und Charakterisierung von InN-Feldeffekttransistoren. Dazu sollen für Transistoren geeignete InN-Heterostrukturen gewachsen, charakterisiert und zu Transistoren prozessiert werden. Besondere Aufmerksamkeit wird der Bestimmung der für Transistoren relevanten Eigenschaften der InN-Heterostrukturen gewidmet. Zur Erreichung dieser Ziele werden drei Fachgebiete der TU Ilmenau (Nanotechnologie, Festkörperelektronik, Technische Physik I), deren Arbeiten auf den Gebieten Epitaxie, Analytik und Hochfrequenztransistoren den Stand der Forschung mitbestimmen, eng miteinander kooperieren und folgende Forschungsschwerpunkte bearbeiten: - Theorie, Simulation und Design von InN-Heterostrukturen. - Epitaktisches Wachstum von InN-Heterostrukturen für Transistoren. - Umfassende experimentelle Untersuchung der InN-Heterostrukturen und Bestimmung der für Feldeffekttransistoren relevanten Eigenschaften. Insbesondere werden die Schichtqualität, die Elektronenakkumulation an InN-Grenzflächen und der Elektronentransport in InN untersucht. - Entwurf, Prozessierung und Charakterisierung von Transistordemonstratoren auf InN-Basis. Als Ergebnis des beantragten Projekts erwarten die Antragsteller eine erhebliche Erweiterung des internationalen Wissensstandes zum Material InN und zu seiner Anwendung in elektronischen Bauelementen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Jürgen A. Schäfer, bis 9/2011