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Gruppe III-Nitride und ihre Heterostrukturen: Wachstum, materialwissenschaftliche Grundlagen und Anwendungen / SPP 1032

Group III-Nitrides and their Heterostructures: Growth, Materials Science Fundamentals and Applications

19.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Das Schwerpunktprogramm gliedert sich thematisch in vier Problembereiche, die sich interaktiv mit Fragen des Wachstums, mit der Materialcharakterisierung, der Bauelement-Realisierung sowie der theoretischen Modellierung befassen. In der Epitaxie sollen mit den traditionellen Epitaxieverfahren MOVPE und MBE sowohl einfache InGaN- und AlGaN-Heterostrukturen als auch komplexere Schichtstrukturen für Bauelemente realisiert werden. Die Homoepitaxie entweder auf Quasisubstraten aus abgelösten HVPE-Schichten und/oder auf epitaktische überwachsenen MOVPE-Schichten (ELOG) hat gleiche Priorität. Sie soll es ermöglichen, zu einem besseren Verständnis der Zusammenhänge zwischen struktureller Qualität einerseits und optischen und elektronischen Eigenschaften andererseits zu gelangen. Dementsprechend werden optische, elektronische und strukturelle Eigenschaften der Epitaxieschichten systematisch charakterisiert. Gewinn- und Verlustmechanismen in der Ladungsträgerdynamik sind umfassend zu analysieren und zu modellieren. Mikroskopische Modelle für die relevanten Materialdefekte sind zu entwickeln und sollen durch theoretische Berechnungen unterstützt werden. Bei den Bauelementen sollen Transistorstrukturen (HFET, HBT) gleichwertig zur Opto-Elektronik (LED, Laser) bearbeitet werden. Die bei der Bauelementrealsierung auftretenden Probleme wie elektrische Kontakte, Performance, Stabilität und Ursachen möglicher Degradation müssen unter Einbezug der Strukturierungsprobleme behandelt werden.

The priority programme "Group III-Nitrides" is subdivided into four areas, which deal interactively with the questions of epitaxial growth, materials characterisation, realisation of devices and theoretical modelisation. With the traditional growth techniques MOVPE and MBE simple InGaN and AlGaN heterostructures as well as complex layer structures for device applications should be realized. Equal priority should be given to homoepitaxial growth on quasisubstrates such as free standing HVPE-films and/or templates obtained by lateral epitaxial overgrowth (ELOG). This should lead to a better understanding concerning the correlation between structural quality on one hand and optical and electronical properties on the other hand on the basis of sytematic investigations. Carrier dynamics have to be analized and modelized to resolve the gain and loss mechanisms. Microscopic models for the relevant materials defects should be developed and be supported by theoretical calculations. Electronic (HFET, HBT) and opto-electronic device (LED, laser) realisation has equal importance. Important aspects such as electrical contacts, performance, stability and sources of possible degradation should be investigated including the problematic area of structuring.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Bruno Karl Meyer
I. Physikalisches Institut der Universität Gießen
Heinrich-Buff-Ring 16 · 35392 Gießen
Tel.: (0641) 99-33100 · Fax.: (0641) 99-22119
E-Mail: bruno.k.meyer@exp1.physik.uni-giessen.de