Mikroskopische Korrelation der elektronischen und optischen Eigenschaften mit der kristallinen Realstruktur von Polarisations-Feld-kontrollierten Gruppe-III-Nitriden

Für ein umfassendes Verständnis komplexer Halbleiter-Heterostrukturen und der  zugrundeliegenden Physik ist eine systematische Analyse und Korrelation der strukturellen, chemischen, elektronischen und optischen Eigenschaften auf Mikro- bzw. Nanoskala zwingend erforderlich. Lumineszenzuntersuchungen gehören zu den empfindlichsten zerstörungungsfreien Methoden in der Halbleiterforschung. Die Kombination von zeitaufgelöster Spektroskopie mit der hohen Ortsauflösung des Raster-Elektronenmikroskops, wie es durch die Kathodolumineszenz-Mikroskopie realisiert wird, liefert ein potentes Instrumentarium für die optische Nanocharakterisierung von Halbleitern, Heterostrukturen und ihren inneren Grenzflächen. Als Teil des Gruppenantrages Polarisations-Feld-Kontrolle in Nitrid-Licht-Emittern werden wir die elektronischen und optischen Eigenschaften von nicht- bzw. semipolaren Gruppe-III-Nitrid-Strukturen auf Mikro- und Nanoskala mit der kristallinen Realstruktur korrelieren. Morphologische Defekte wie Versetzungen und insbesondere in nicht c-Achsen gewachsenem Material Stapelfehler sowie spontane und piezoelektrische Polarisationsfelder sind die Hauptprobleme in den Gruppe-III-Nitriden. In ternären und quaternären Verbindungen sowie deren Heterostrukturen haben Fluktuationen der Stoichiometrie und/oder Grenzflächen auf Nanometerskale einen entscheidenden Einfluss auf die strahlende Rekombination in Lichtemittern. In enger Zusammenarbeit mit den Epitaxieprojekten (UUlm, TUBs, OvG-D, and TUB) und in optimaler Ergänzung zu den anderen Charakterisierungsmethoden wie TEM, µPL, und µEL im Projekt des Partners URgb werden wir diese Problematik angehen.