Elektronische Transporteigenschaften polarisationsinduzierter, zweidimensionaler Elektronen- und Löchergase in AlInGaN/GaN-basierenden Heterostrukturen hergestellt durch Epitaxie auf freitragenden GaN- bzw. Saphir-Substraten

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Stutzmann
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5372195

Ziel des geplanten Forschungsprojekts ist die Realisierung hochbeweglicher zweidimensionaler Elektronengase durch die Herstellung von AlGaN/InGaN-Heterostrukturen. Unter Ausnutzung der hohen piezoelektrischen und spontanen Polarisation der Gruppe III-Nitride und speziell deren Heterostrukturen sollen 2DEG mit optimierten Flächenladungsdichten hergestellt werden. Nach dem gegenwärtigen Erkenntnisstand ist dies nur bei expliziter Berücksichtigung der starken intrinsischen elektrischen Felder in Nitrid-Heterostrukturen reproduzierbar möglich. Die geplanten Experimente sollen insbesondere ein grundlegendes Verständnis der Auswirkungen der spontanen und piezoelektrischen Polarisation in Heterostrukturen aus Gruppe III-Nitriden auf die Ladungsträgerverteilungen, die Bildung zweidimensionaler Elektronengase und strahlende Rekombinationsprozesse ermöglichen. Vorzeichen und Stärke der intrinsischen Felder sollen durch eine genaue Analyse der Ladungsträgerverteilung an Heterogrenzflächen mittels C-V-Messungen sowie direkt mittels Terahertz-Spektroskopie ermittelt werden. Ein Verständnis der starken intrinsischen Felder ist eine unabdingbare Voraussetzung für die Optimierung des Designs und der Performance von Transistoren und anderen Bauelementen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1032: Gruppe III-Nitride und ihre Heterostrukturen: Wachstum, materialwissenschaftliche Grundlagen und Anwendungen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Oliver Ambacher