Untersuchung des Wachstumsmechanismus bei der Galliumnitrid-Abscheidung durch Charakterisierung der Gasphase im thermischen MOCVD-Prozeß

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Mit dem beantragten Projekt möchten wir zur Aufklärung der reaktionskinetischen Abläufe, die für das Wachstum von GaNSchichten guter Qualität entscheidend sind, beitragen. Dazu sollen wesentliche reaktive Wachstumsvorläufer identifiziert werden. Im folgenden Projektzeitraum sollen deshalb zwei Aspekte untersucht werden. Aus Abscheidungsexperimenten mit verschiedenen Vorläufern wollen wir Informationen über die temperaturabhängige Wachstumsgeschwindigkeit und Filmqualität gewinnen. Hierzu sollen neben in der Literatur beschriebenen auch neue, z.T. von Schwerpunktteilnehmern zur Verfügung gestellte Precursoren eingesetzt werden. Parallel dazu werden unter Wachstumsbedingungen Spezieskonzentrationen in der Gasphase mittels in-situ-Massenspektrometrie bestimmt. Aus der Natur der gebildeten Gasphasen-Intermediate erwarten wir Ansätze zur Verringerung des Einbaus von Fremdatomen und zur Reduktion der Abscheidungstemperatur. Zur Unterstützung dieser Versuche sind für einige ausgewählte Bedingungen zweidimensionale laserdiagnostische Experimente geplante. Die erzeugten Schichten werden mittels Rasterelektronenmikroskopie, Photolumineszenz- und Ramanspektroskopie charakterisiert. Die Projektarbeiten sollen Hinweise zur Optimierung der Gasphasenchemie ergeben, die in eine mathematische Modellierung der Wachstumsvorgönge einfließen können.