Optisch aktive Silizium-basierte nanostrukturierte III-V Verbindungshalbleiter (OASIS)

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Ezequiel Garcia; Professor Dr. Johann Peter Reithmaier
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 522061391

Ein neuartiges, aus Silizium-basiertes Hybridmaterialsystem wird entwickelt und untersucht, das in Zukunft möglicherweise einen sehr großen Einfluss haben kann bei der Integration von elektrooptischaktiven Bauelementen auf einer Si-Plattform. Im Rahmen von einigen Vorstudien konnte klar gezeigt werden, dass es möglich ist, III-VNanocluster vollständig in eine defekt-freie kristalline Siliziummatrix einzuschließen. In diesem Projekt soll diese neuartige Materialklasse weiter entwickelt werden mittels einer, speziell dafür ausgerichteten Molekularstrahlepitaxieanlage und die morphologischen (mit XRD, AFM, FIB-SEM, TEM) und optoelektronischen Eigenschaften (mit lowT PL, Reflexions- und Anregungsspektroskopie, Photostrom- und CVMessungen) untersucht werden. Die Arbeiten werden maßgeblich begleitet durch die Theorie. Dies beinhaltet die Simulation des Wachstumsprozesses weit entfernt vom thermischen Gleichgewicht und die Berechnung von Bandstrukturen und Bandkanten-Offsets. Durch den Vergleich der Theorie mit optischen und elektrischen Messungen soll erstmals ein grundlegendes Verständnis der optischen, elektrischen und morphologischen Eigenschaften erarbeitet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen