Dotierung von ZnO zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen im UV Spektralbereich

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Waag
• Mitantragsteller: Professor Dr. Andrey Bakin
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 17998661

Ein alternatives und potentiell sehr interessantes Material zur Herstellung von lichtemittierenden Bauelementen für den sichtbaren und insbesondere den UV Spektralbereich ist Zinkoxid (ZnO). Eine ZnO-basierte Technologie hätte im Gegensatz zu einer existierenden GaN-Technologie verschiedene substantielle Vorteile. ZnO ist biokompatibel, in großen Mengen erhältlich und preiswert. Zusätzlich kann ZnO im Gegensatz zu GaN auch in Niedertemperatur-Prozessen hergestellt werden. Dies macht ZnO auch interessant für transparente Elektronik z.B. auf Plastik-Substraten und in Verbindung mit organischen LEDs (OLEDs). Bisher galt die p-Dotierung von ZnO als noch nicht gelöst. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, die p-Dotierung von ZnO reproduzierbar zu realisieren und insbesondere in optoelektronischen, lichtemittierenden Bauelementen einzusetzen. Dabei steht die Antragstellung in engem Zusammenhang mit einem Durchbruch bei der p-Dotierung in der Arbeitsgruppe von Prof. Kawasaki, Sendai, Japan. Dieser Gruppe gelang es vor kurzem erstmalig, mittels MBE p-dotierte ZnO-Schichten herzustellen. Es konnten auch p-n-Dioden hergestellt werden, deren Strom- Spannungs-Kennlinie und Elektrolumineszenz neben den Transportmessungen eindeutig die reproduzierbare p-Dotierung von ZnO anzeigen. Dabei spielt die strukturelle Qualität der ZnO-Schichten eine wichtige Rolle. Diese soll deshalb zunächst optimiert werden, bevor dann die p-Dotierung von ZnO untersucht wird, um auf dieser Basis dann ZnO-LEDs zu realisieren und zu optimieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen