Die Rolle von Defekten in hocheffizient emittierenden InGaN-basierten Heterostrukturen

Hitzel, Frank Ferdinand

Blaue und weiße Leuchtdioden, die auf InGaN basierten Heterostrukturen basieren, sind seit einigen Jahren kommerziell verfügbar. Diese Strukturen werden im Allgemeinen epitaktisch auf Saphir oder SiC gewachsen, wobei durch eine starke Gitterfehlanpassung extrem viele Kristalldefekte entstehen. Bis jetzt war nicht wirklich bekannt, warum diese Strukturen trotz der hohen Defektdichten eine effiziente Lumineszenz zeigen. In dieser Arbeit wird der Mechanismus der Defektinaktivierung vollständig geklärt. Dieses Wissen kann auf andere Heterostrukturen übertragen werden, um auch dort den störenden Einfluss von Kristalldefekten auszuschalten. Zentrales Instrument für die hier durchgeführten Untersuchungen stellt ein tieftemperaturgeeignetes, spektroskopisches optisches Nahfeldmikroskop (SNOM) dar, das an jedem Punkt einer Probenoberfläche ein komplettes optisches Spektrum aufnimmt und dabei eine unübertroffene laterale optische Auflösung liefert. Diese Arbeit gliedert sich in zwei Teile: Zum einen wird die Erweiterung eines kommerziellen optischen Nahfeldmikroskops zur Tauglichkeit für tiefe Temperaturen sowie zur Aufnahme optischer Spektren beschrieben. Der zweite Teil befasst sich mit den Untersuchungen und Messungen zur Erklärung des Mechanismus der Defektinaktivierung.

Blue and white LEDs, which are based on InGaN heterostructures, have now been commercially available for several years. These structures are commonly epitaxially grown on sapphire or SiC substrates: This always results in extremely high density of crystal defects because of the lattice mismatch between GaN and the substrate. But until now, it has not been really understood why the high defect density does not desturb the powerful luminescence of these devices. In this work, the process of the defect inactivation has been clarified, opening up the possibility for transferring this knowledge and eliminating the desturbing nature of crystal defects in other heterostructures. The central instrument used here is a low temperature spectroscopy scanning nearfield optical microscope (SNOM), which is capable of taking a complete optical spectrum at every point of a sample’s surface with umatched lateral optical resolution. This work is divided into two parts: The first part describes the extension of a commercial SNOM to a low-temperature spectroscopy SNOM and the second part shows the measurements and investigations which demonstrate the defect inactivation mechanism.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Hitzel, Frank Ferdinand: Die Rolle von Defekten in hocheffizient emittierenden InGaN-basierten Heterostrukturen. 2004.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Details anzeigen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export