Herstellung photonischer Strukturen auf Basis von GaN-Heterostrukturen mit fokussierten Ionenstrahlen

• Antragsteller: Professor Dr. Cedrik Meier
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5415431

Ziel des Projektes ist es, photonische Strukturen auf der Basis der Gruppe III-Nitride herzustellen. Dabei sollen sowohl photonische Kristalle, also Strukturen mit photonischer Bandstruktur, als auch photonische Mikroresonatoren hergestellt werden. In diesen Strukturen soll der Einfluss des photonischen Confinements auf die fundamentalen optischen Eigenschaften wie Absorptionsvermögen und Emissionsraten untersucht werden. Da die Emissionswellenlängen von Nitrid-basierten Heterostrukturen deutlich kleiner sind als etwa beim GaAs- oder Silizium-System, werden besondere Anforderungen an die lateralen Strukturierung der Substrate gestellt. Es soll daher neben speziellen trocken- und nasschemischen Ätzverfahren, die in der Gruppe von Prof. Hu in Santa Barbara entwickelt worden sind, insbesondere auch fokussierte Ionenstrahlen zum ortsaufgelösten Sputtern zum Einsatz kommen. Mit dieser Methode sind Strukturgrößen unter 100nm erzielbar. Zusätzlich bietet diese Technik eine große Flexibilität bei der Kontrolle spezifischer Prozessparameter wie etwa Ionendosis, Strahlstrom, Verweilzeit pro Punkt etc. Daher eignet sie sich besonders gut zur Optimierung des Sputtervorgangs. Die optishce Charakterisierung soll im Wesentlichen durch Fourierspektroskopie (in Transmission) sowie Rückstreuung durch Photolumineszens bzw. Mikrophotolumineszenz erfolgen. In weiteren Experimenten soll untersucht werden, ob sich photonische Mikroresonatoren auf GaN-Basis zur Realisierung von (zunächst optisch gepumpten) Laserstrukturen im sichtbaren bzw. ultravioletten Spektralbereich eignen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Evelyn Hu