Mikroskopische Strom- und Spannungsverteilung in GaN-Lichtemittern

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Dissertation_Lochthofen.pdf19.08.2009 08:40:114,44 MB
Das GaN-Materialsystem eignet sich hervorragend für die Herstellung von Laserdioden (LDs) und Leuchtdioden (LEDs) im blauen und ultravioletten Wellenlängenbereich. Da solche optoelektronischen Bauelemente von immenser wirtschaftlicher Bedeutung sind, ist dieses Materialystem Gegenstand aktueller Forschung. Ziel dieser Arbeit war es, die elektrischen Eigenschaften der GaN-Lichtemitter mikroskopisch zu studieren und die unterschiedlichen Verlustmechanismen, die einen Einfluss auf die Effizienz der Bauelemente haben, zu analysieren. Zur Analyse des lokalen Potentials wurden GaN-LDs mit der Kelvin Probe Force Microscopy untersucht. Dabei wurde zum einen die Spannung über frischen LDs gemessen. Es konnten parasitäre Spannungsabfälle außerhalb des aktiven Bereichs lokalisiert werden. Zum anderen wurde der Einfluss der Alterung auf die LD untersucht und der Ort der Alterung eingegrenzt. Anschließende Simulationsrechnungen verifizierten die erzielten Ergebnisse. In einem weiteren Schwerpunkt dieser Arbeit wurden die für GaN typischen V-Defekte in unterschiedlichen LED Strukturen einzeln topographisch und elektrisch charakterisiert. Es wurde der Einfluss der unterschiedlichen Wachstumsparameter auf das V-Defekt-Wachstum untersucht. Das Hauptaugenmerk lag jedoch auf den elektrischen Eigenschaften der V-Defekte. Diese wurden systematisch mit der Kelvin Probe Force Microscopy und der Conductive Atomic Force Microscopy studiert. Die umfangreichen Messungen an unterschiedlichen Strukturen haben dazu geführt, dass die Ergebnisse durch ein neues Modell erstmalig einheitlich beschrieben werden konnten.
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Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultät / Institut:
Fakultät für Ingenieurwissenschaften » Elektrotechnik und Informationstechnik » Werkstoffe der Elektrotechnik
Dewey Dezimal-Klassifikation:
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 620 Ingenieurwissenschaften
Physics and Astronomy Classification Scheme:
70. Condensed matter: electronic structure, electrical, magnetic, and optical properties » 73. Electronic structure and electrical properties of surfaces, interfaces, and thin films » 73.40.-c Electronic transport in interface structures » 73.40.Kp III-V semiconductor-to-semiconductor contacts, p-n junctions, and heterojunctions
60. Condensed matter: structure, mechanical and thermal properties » 68. Surfaces and interfaces; thin films and whiskers (structure and nonelectronic properties)
Stichwörter:
GaN, LED, LD, V-Defekte, KPFM, CAFM
Beitragende:
Prof. Dr. rer. nat. Bacher, Gerd [Betreuer(in), Doktorvater]
Prof. Dr. rer. nat. Schmechel, Roland [Gutachter(in), Rezensent(in)]
Sprache:
Deutsch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Datum der Promotion:
23.07.2009
Dokument erstellt am:
21.08.2008
Promotionsantrag am:
22.05.2009
Dateien geändert am:
19.08.2009
Medientyp:
Text