Wachstum von AIGaN mit hoher struktureller Perfektion mittels HVPE

• Antragsteller: Dr. Eberhard Richter
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 139552396

Dünne AIGaN-Schichten werden vielfältig in der Herstellung blauer bis ultravioletter Lichtemitter und mikroelektronischer Bauelemente wie z.B. HFETs verwendet. Die Bestimmung optischer und elektronischer Materialeigenschaften erfolgte größtenteils an heteroepitaktisch gewachsenem MOVPE- oder MBE-Material, das sich auf Fremdsubstraten wie Saphir oder SiC befand. Derartige Schichten sind normalerweise bedingt durch einen vom Substrat verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten oder biaxiale Verspannung durch das kohärente Wachstum von GaN oder AIN stark verspannt. Diese Verspannung beeinflusst die Materialeigenschaften. Mit der Hydrid-Gasphasenepitaxie (HVPE) ist es möglich AlGaN im gesamten Kompositionsbereich mit vergleichsweise hohen Wachstumsraten zu wachsen. Daher eröffnet dieses Verfahren die Möglichkeit Bulk-ähnliche Schichten herzustellen, die einen besseren Zugang zu den Materialeigenschaften gewährleisten können. Zusätzlich kann die Komposition solcher dicken Schichten für die Verwendung als Substrat für UV Lichtemitter mit ausreichender Transparenz bei minimierter Verspannung in der aktiven Region des Bauelements maßgeschneidert werden. Die Projektziele umfassen die Untersuchung des Wachstums dicker AIGaN-Schichten im gesamten Kompositionsbereich sowie die Verbesserung der Materialqualität durch den Einsatz entsprechend entwickelter Substrate und angepasster Wachstumsbedingungen. Aus den erhaltenen hauptsächlich relaxierten oder sogar freistehenden AIGaN-Schichten hoher Kristallqualität werden grundlegende strukturelle, optische und elektronische Materialeigenschaften bestimmt Darüber hinaus ist die Demonstration der AIGaN-Schichten als Pseudosubstrate für UV-Emitter geplant.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Markus Weyers