Pressure and temperature dependent studies of the nitrogen-induced band formation and the band structure of (Ga, In)(N, As) semi-conductor structures by optical spectroscopy

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Das Materialsystem (Ga,In)(N,As) ist ein attraktives neues Material sowohl als aktives Material in Infrarotlasern für die optische Telekommunikation als auch als Schichtmaterial für Tri- und Tandemsolarzellen auf III-V Basis für Anwendungen in der Raumfahrt. Bisher wurde sehr viel Forschungsarbeit zum Wachstum von (Ga,In)(N,As) kristallinen Schichten geleistet, aber die elektronische Bandstruktur ist noch sehr wenig untersucht und verstanden. Solche Untersuchungen sind von fundamentaler Bedeutung, wenn man auf dem Materialsystem basierende Geräte für technische Anwendungen optimieren will. Von Vorarbeiten am ternären Ga(N,As) ist bekannt, daß die elektronische Bandbildung von der in amalgamartigen Mischkristallen stark abweicht, was auf den isoelektronischen Störstellencharakter von N in GaAs zurückzuführen ist. Ziel des Projektes ist es, die Besonderheiten der elektronischen Bandbildung in (Ga,In)(N,As) zu verstehen. Dazu sollen optische spektroskopische Untersuchungen an einkristallinen (Ga,In)(N,As) Schichten und (Ga,In)(N,As)/GaAs Quantenschichtstrukturen unter hydrostatischem Druck im Temperaturbereich von 2 K bis 300 K durchgeführt werden. Weiterhin sollen die für die Anwendungen wichtigen Parameter zur Temperatur- und Druckabhängigkeit der Bandlücke bestimmt werden.