Optische Eigenschaften von Antimon basierten porösen Halbleitermaterialien, hergestellt mittels hochenergetischer Schwerionen Bestrahlung

• Antragsteller: Dr. Christian Notthoff
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien ; Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 315061093

Poröse Halbleiter unterscheiden sich aufgrund ihrer Mikrostruktur in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften maßgeblich von denen des Volumenmaterials. Poröses Silizium z. B. zeigt eine intensive, spektral durchstimmbare Lumineszenz während dichtes Silizium optisch nicht aktiv ist. Damit ist es möglich, neuartige Materialien zu entwickeln und deren Eigenschaften gezielt für Anwendungen (z. B. für optoelektronische Bauelemente) zu optimieren. Für eine gezielte Optimierung ist es essenziell, die Zusammenhänge zwischen der Mikrostruktur und den daraus resultierenden Eigenschaften im Detail zu verstehen und Prozesstechnologien zu entwickeln, die eine kontrollierte Herstellung poröser Halbleiter erlauben. Erst kürzlich konnte in der Arbeitsgruppe von P. Kluth (Australian National University) gezeigt werden, dass faszinierende poröse Strukturen in Galliumantimonid (GaSb) und Indiumantimonid (InSb) durch den Beschuss mit hochenergetischen Schwerionen erzeugt werden können. Die Methode ist sehr effizient, gut kontrollierbar und ist kompatibel zu gängigen industriellen Herstellungsverfahren. Dennoch gibt es bisher kaum Untersuchungen zu den optischen Eigenschaften von porösen Halbleitern auf Basis von Antimon. Daher soll im Rahmen des hier vorgestellten Forschungsprojektes der Einfluss der Mikrostruktur auf die optischen Eigenschaften von porösem GaSb und InSb untersucht werden. Für ein detailliertes Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen ist neben der optischen Charakterisierung (mittels Photolumineszenz- und Raman-Spektroskopie) auch eine eingehende Kenntnis der Mikrostruktur unerlässlich. Die nötigen Informationen über die Mikrostruktur sollen durch eine Kombination aus bildgebender Rasterelektronenmikroskopie und Röntgenkleinwinkelstreuung erzielt werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Australien
• Gastgeber: Professor Dr. Patrick Kluth