Vakuum-Hochtemperaturofen mit graphitischer Isolierung

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 494876313

Das Hochtemperatur-Ausheizen (HTA – „High Temperature Annealing“) gesputterter und damit zunächst defektreicher AlN-Schichten (~ 1011 cm-2) auf Saphir-Substraten hat sich erst in den letzten Jahren als eine vielversprechende Methode zur Defektreduktion gezeigt. Es stellt sich heraus, dass AlN einer der ganz wenigen Verbindungshalbleiter ist, bei denen dieser Prozess durchgeführt werden kann, ohne den Halbleiter gleichzeitig zu dissoziieren. Hierbei werden gesputterte Schichten bei Temperaturen bis zu 1750°C ausgeheizt. Bisher wurden weltweit hierfür fast ausschließlich eine N2-Atmosphäre verwendet. Mittlerweile sind erste Publikationen bekannt, die darauf hindeuten, dass Ausheizen unter reaktiven Gasen wie z.B. CO oder NH3 zu einer Stabilisierung des AlN führt, dadurch das Ausheilen bei noch höheren Temperaturen ermöglicht. Der Ausheilprozess bei noch höheren Temperaturen soll die Qualität der HTA-AlN-Templates weiter verbessern. Hierzu wird an dieser Stelle ein Vakuum-Hochtemperatur-Ofen mit graphitischer Isolierung und Graphit-Heizer beantragt. Die geplanten Arbeiten sind nicht nur von wissenschaftlichem Interesse, , sondern hätten bei Erfolg als Enabling Technology auch erhebliche Anwendungsrelevanz für die Entwicklung effizienter UV-LEDs, aber auch in der Nitrid-basierten Leistungselektronik, bei der die Dichte an Schraubenversetzungen im Material für die Entstehung von Leckströmen kritisch zu sein scheint.Der Ofen soll die Möglichkeit zur Nutzung verschiedener Reaktivgas- (H2, CO, NH3) und Inertgas-Gemische bei Temperaturen bis mindestens 1750°C bieten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Vakuum-Hochtemperaturofen mit graphitischer Isolierung
• Gerätegruppe: 8400 Kammeröfen, Muffelöfen, Rohröfen
• Antragstellende Institution: Technische Universität Braunschweig
• Leiter: Professor Dr. Andreas Waag