Quantenpunkt-Leuchtdiode auf Siliziumsubstrat

• Antragsteller: Privatdozent Dr.-Ing. Hergo-Heinrich Wehmann
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5338402

Ziel des Projektes ist die Realisierung einer auf Quantenpunkten basierenden LED auf Siliziumsubstrat durch metallorganische Gasphasenepitaxie mit einer Emissionswellenlänge bis unter 650 nm. Silizium besitzt hervorragende physikalische und wirtschaftliche Vorzüge. Durch Ausnutzung der Gitterfehlanpassung zum InP können selbstorganisierte InP-Quantenpunkte in einer InGaP-Matrix durch Stranski-Krastanow-Wachstum hergestellt werden. Auf diese Weise und durch zusätzliche Stapelung mehrerer Ebenen von QDs sollen die für optoelektronische Bauelemente nötigen, sehr hohen Dichten von Quantenpunkten ohne Lithographieprozesse in einem einzigen Epitaxieschritt realisiert werden. Durch eine zusätzliche Nanostrukturierung der Siliziumoberfläche erwarten wir eine weitere Erhöhung der QD-Dichte und eine verbesserte Homogenität. Aufgrund der Lokalisierung der Ladungsträger in den Quantenpunkten ergeben sich verbesserte elektronische und optische Eigenschaften, und es kommt zu einer Entkopplung des Ladungsträgertransports von der optischen Rekombination. Daraus resultiert eine höhere Unempfindlichkeit gegenüber Kristalldefekten. Durch Modifikation der Struktur kann das Konzept in späteren Forschungsarbeiten auf kantenemittierende Laserdioden oder VCSEL erweitert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Rasterkraftmikroskop
• Gerätegruppe: 5091 Rasterkraft-Mikroskope
• Beteiligte Person: Professor Dr. Andreas Schlachetzki