Druckmessung in Diamantstempelzellen mit Hilfe von p-i-p-Dioden auf Diamantbasis Photolumineszenz und Ramanspektroskopie

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Diamantstempelzellen (diamond anvil cells = DAC) erlauben in-situ-Messungen unter währenden Druck- und Temperaturbedingungen, die mit herkömmlichen Hochdruckapparaturen nicht möglich sind. Eine kürzlich entwickelte neue Generation dieses Gerätetyps hat zu einer stürmischen Einsatzwelle dieser Apparatur in den Geowissenschaften, in den Materialwissenschaften und in der Physikalischen Chemie geführt. Allerdings beschränken die verschiedenen bisher zur Verfügung stehenden Druckmeßmöglichkeiten die Nutzung der Diamantstempelzelle auf jeweils spezielle Arbeitsgebiete ein. Je nach Methode kann Temperatur, Druck oder Zusammensetzung der Probe der einschränkende Parameter sein. Dieses Projekt soll Druckmessung in der Diamantzelle mit Hilfe von Halbleiterbauelementen auf Diamantbasis realisieren. Die technischen Voraussetzungen für einen Sensor dieses Typs sind vorhanden, da sowohl die Halbleitertechnologie auf Diamanten, die Technologien der Diamantstempelzellen sowie die zur Isolation benötigen Technologien der CVD-Diamantfilme ausreichend entwickelt sind. Ziel ist es, das Funktionsprinzip eines Drucksensors auf Diamantbasis auf einen Diamantstempfel zu übertragen, im Betrieb zu eichen, und das Langzeitverhalten des Bauelements zu testen. Auf der Basis des Raman- und Photolumineszenzspektrums der Diamantstempel sollen weitere Möglichkeiten zur Eichung der Halbleitersensoren und zur Druckmessung entwickelt werden.