Charakterisierung von Heterostrukturen aus Gruppe-III-Nitriden mit resonanter Brillouin- und Rayleighstreuung

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Für die Realisierung von Lasern und anderen photonischen Bauelementen auf der Basis von Gruppe III-Nitriden entscheidend sind die optischen und strukturellen Eigenschaften von dünnen Halbleiter-Epitaxieschichten und Quantenfilmstrukturen aus diesen Materialien. Zur Charakterisierung der exzitonischen Anregungszustände und ihrer Beeinflussung durch die strukturellen Parameter soll die Methode der zeitaufgelösten resonanten Lichtstreuung eingesetzt werden. Die Dispersion der exzitonischen Zustände und ihre Beeinflussung durch die Verspannung in den Schichten wird dabei mit Hilfe von resonanter BrillouinStreuung bestimmt, die Analyse liefert wichtige optoelektronische Materialparameter, wie Lage der elektronischen Resonanzen, Oszillatorstärken und Exzitonenmassen. Die Auswirkung lokaler Fluktuationen in den strukturellen Parametern, wie beispielsweise Versetzungen, Punktdefekte und Grenzflächenrauhigkeiten, können mit resonanter Rayleigh-Streuung im Detail aufgeklärt werden, wobei aus der Winkelabhängigkeit der Streuintensität über eine Fouriertransformation die räumliche Korrelationsfunktion der Fluktuationen bestimmt werden kann. Der Einsatz zeitauflösender Meßtechniken erlaubt die Untersuchung der Phasen- und Energierelaxationsprozesse der relevanten elektronischen Zustände, die für die Modellierung des dynamischen Verhaltens photonischer Bauelemente benötigt werden.