Methoden zur Defektreduktion von Galliumnitrid-Substraten und -Quasisubstraten

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Das Material Galliumnitrid ist bereits heute für die optische Datenspeicherung (Blu-ray Disc, HD-DVD) und die Allgemeinbeleuchtung von großer Bedeutung. Weiß emittierende Leuchtdioden (LEDs) sollen schon in naher Zukunft Glühbirnen und Leuchtstoffröhren ersetzen, da sie wesentlich energiesparender, langlebiger und robuster sind. Für diese Anwendungen sind Halbleiterkristalle von besonders hoher Qualität notwendig.

Diese Arbeit beschäftigt sich daher mit zwei Verfahren zur Herstellung von Galliumnitrid mit geringer Versetzungsdichte und hoher Kristallperfektion, wie es für die Weiterentwicklung der Bauelemente notwendig ist. Einerseits wird ausgehend von einer grundlegenden Untersuchung der Prozessparameter das MOVPE-Wachstum auf strukturierten Substraten diskutiert und bis zu einem mehrstufigen Facetten-kontrollierten Verfahren weiterentwickelt. Andererseits wird die Herstellung massiver GaN Kristalle mittels Hydrid-Gasphasenepitaxie (HVPE) beschrieben, dem aussichtsreichsten Verfahren für die industrielle Fertigung dieses Materials.

Stichwortliste:

Galliumnitrid, GaN, Versetzungen, Versetzungsdichte, ELO, FACELO, MOVPE, HVPE, Hydrid-Gasphasenepitaxie