Ausheilverfahren für Galliumnitrid nach Ionenimplantation
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Zusammenfassung
Das in den letzten Jahren gewachsene Interesse für den III-V-Halbleiter GaN beruht auf der außergewöhnlich großen
Bandlücke von 3,5 eV. Dadurch ist GaN besonders für optoelektronische Bauteile im UV-Bereich geeignet. Bei
entsprechender Dotierung kann gezielt Lumineszenz über den gesamten sichtbaren Bereich erzeugt werden. Durch Erhöhen der
Kristallqualität mittels neuer Wachstumsverfahren und der erstmaligen Herstellung von p-Typ GaN gelang es bereits, sowohl
LEDs im blauen Bereich, als auch Laserdioden im UV-Bereich herzustellen. Weitere Materialeigenschaften, wie chemische und
mechanische Widerstandsfähigkeit und ein hoher Schmelzpunkt, machen das Material zudem z. B. für Hochleistungs- und
Hochtemperaturelektronik interessant.
Da die Methode, mittels Ionenimplantation zu dotieren, fester Bestandteil der modernen Elektronik ist, stellt sich die Frage, ob
Ionenimplantation auch für das Dotieren von GaN anwendbar ist. Wie sich bald herausstellte, ist das nach dem Implantieren
nötige Ausheilen des Implantationsschadens durch Tempern mit großen Schwierigkeiten verbunden. Die zum Ausheilen des
Gitterschadens von GaN erforderliche Anlasstemperatur zwischen 1600 K und 1700 K kann ohne besondere Vorkehrungen
nicht erreicht werden, da sich das Material bereits bei ca. 1300 K durch Abdampfen von Sticksoff zersetzt.
Ziel dieser Arbeit war es, ein geeignetes Ausheilverfahren für GaN nach Ionenimplantation zu entwickeln, und das
Ausheilverhalten mittels Photolumineszenz-spektroskopie (PL) zu untersuchen. Zur Charakterisierung der bei der Implantation
erzeugten Gitterdefekte in der Nachbarschaft der implantierten Atome wurden in einigen Fällen zusätzlich
gg-Winkelkorrelations-messungen (PAC) durchgeführt. In Kapitel 2 der Arbeit werden die angewandten Messtechniken mit
Schwerpunkt auf der Methode der PL erläutert. Anschließend wird in Kapitel 3 ausführlich auf das Lumineszenzverhalten von
unbehandeltem GaN eingegangen. Kapitel 4 enthält neben allgemeinen Be
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ISO 690
WEISSENBORN, Ralf, 1999. Ausheilverfahren für Galliumnitrid nach Ionenimplantation [Master thesis]BibTex
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