Interface-related properties of oxide quantum wells

• Applicant: Professor Dr. Marius Grundmann
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2003 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5467439

ZnO-basierte Heterostrukturen sind ein vielversprechendes Material für optoelektronische Anwendungen im UV-Spektralbereich. Ihre optischen Eigenschaften werden im Wesentlichen durch die Geometrie und Morphologie der sie definierenden Grenzflächen bestimmt. Die Realisierung von oxidischen Quantenfilmen soll mittels der Gepulsten Laserdeposition (PLD) und der Metallorganischen Gasphasenepitaxie (MOVPE) erfolgen. Eine PLD-Anlage mit einem Mehrfach-Targethalter für die Herstellung von Heterostrukturen und eine MOVPE-Anlage für Oxide wurden in Vorarbeiten aufgebaut. Als vielversprechende Route für hervorragende Schichtqualität ist die hybride Kombination einer PLD Nukleationsschicht mit anschließendem MOVPE-Wachstum geplant. Es sollen ZnO/MgxZn1-xO Quantenfilme für Emission E größer=3.3 eV und CdxZn1-xO/ ZnO-Strukturen für Emission E kleiner=3.3 eV im blau-grünen Spektralbereich hergestellt und untersucht werden. Neben einer Optimierung der Wachstumsparameter für den Quantentopf (Dicke Lz wenige nm), die eventuell von denen der Volumenschichten (~µm) abweichen, soll die Modifikation der optischen Eigenschaften für verschiedene Dicken Lz und Barrierenmaterialien (x) untersucht werden. Die Grenzflächenrauhigkeit ist als Funktion der Wachstumsführung, z.B. Wachstumsunterbrechung, Temperatur, Sauerstoff-Partialdruck, zu untersuchen. Die Möglichkeit des pseudomorphen Wachstums von CdO und MgO (Kochsalz-Struktur) nach Wurtzit soll exploriert werden. Perspektivisch sollen Heterostrukturen aus halbleitendem ZnO und (ferro-) magnetischem n-ZnO untersucht werden [ZnO:(Cr,Fe,Co)].

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 404: Oxidic Interfaces
• Participating Person: Dr. Volker Gottschalch