Einfluss von Elementen mit kleinen kovalenten Radien auf die (Nano)Struktur von III/V Halbleitermaterialien
Final Report Abstract
Schwerpunktthematik dieses Projektes war das Wachstum und die quantitative strukturelle und Zusammensetzungscharakterisierung neuartiger Funktionsmaterialien. Von diesen Materialien haben stabile und metastabile Verbindungshalbleiter, die Legierungselemente mit stark unterschiedlichen Radien enthalten, aufgrund ihrer besonderen strukturellen und optoelektronischen Eigenschaften eine besondere Bedeutung. Mehrere experimentelle Methoden wurden angewandt und weiterentwickelt. Hauptmethode ist die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM). Neben konventionellen Techniken (wie Dunkelfeldabbildung und Elektronenbeugung) kommen hier aberrationskorrigierte Hochauflösungsmikroskopie und (aberrationskorrigierte) Raster-TEM („high angle annular dark field“: Z-Kontrastmikroskopie) zum Einsatz. Die Bildinterpretation wird durch intensive Modellierung der Elektronenstreuung der untersuchten Materialien ebenso wie von stabilen Kristallstrukturen unterstützt. Hochauflösende Röntgenbeugung (XRD) und Rasterkraftmikroskopie (AFM), auch von inneren Grenzflächen, werden mit den elektronenmikroskopischen Daten verglichen und auf wesentlich größerer Längenskala korreliert. Die Forschung im Rahmen dieses Projektes erlaubt ein tiefgehendes Verständnis der strukturellen Eigenschaften von Funktionsmaterialien und von strukturellen Phasenübergängen, die diese ggf. aufgrund ihrer Metastabilität durchlaufen. Die Korrelation der (Nano)struktur zu anderen Materialcharakteristika, wie beispielsweise optoelektronische und magnetische Eigenschaften stellt einen wesentlichen Schritt hin zu einem umfassenden Verständnis dar.
Publications
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