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TU Berlin

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Bachelorabreitsthemen

Gruppe: Epitaxie von Nanostrukturen

 

 

 

Einfluss des Fehlschnitts auf die Morphologie von AlN

(Bachelor)
Christian Kuhn

Kurzbeschreibung: Atomare Stufen sind notwendig um eine stabile Aluminiumpolare Wachstumsoberfläche bei der Homoepitaxie von AlN zu erreichen. Allerdings kann es in Abhängigkeit von Fehlschnitt und Wachstumsbedingungen zur Bildung von Makrostufen kommen, die aus 9 – 100 Monolagen bestehen. Im Rahmen der Arbeit soll der kritische Fehlschnitt und Fehlschnittrichtung zu Bildung von Makrostufen untersucht werden.

Ab Sofort

 

 

 

Gruppe: Nanophotonische Bauelemente

Themen bei persönlicher Anfrage (Tim Wernicke).

 

Thema: Bestimmung von Polarisationsfeldern in III-Nitrid Heterostrukturen mittels Kapazitäts-Spannungs-Messungen

Kurzbeschreibung: 

Spontane und piezoelektrische Polarisationsfelder in Gruppe III-Nitrid Heterostrukturen führen zu geringeren Effizienzen von LEDs und Lasern im blauen, grünen und ultravioletten Spektralbereich.

Trotz der Wichtigkeit des Themas konnten Stärke als auch der Orientierung dieser Felder insbesondere für verschiedene Oberflächenorientierungen noch nicht bestimmt werden.

In dieser Bachelorarbeit soll ein neuer Ansatz zur Vermessung der Polarisationsfelder mittels Kapazitäts-Spannungs-Messungen getestet werden. Hierzu soll der Einfluss der Polarisationsfelder auf die Raumladungszone einer PIN-Diode mit einer in GaN eingebetteten InGaN bzw. AlGaN-Schicht untersucht werden.

 

 

Gruppe: Halbleiteroberflächen und Grenzflächen

Themen bei persönlicher Anfrage (Patrick Vogt).

 

 

Abteilung GaN-Optoelektronik im FBH

Thema: Erzeugung von Oberflächengittern in Laserdioden auf der Basis von GaN

(Bachelor/Master)

Kurzbeschreibung:  Das Ferdinand-Braun-Institut (FBH) arbeitet an der Entwicklung vonLaserdioden verschiedenen Designs im violetten Spektralbereich (~ 390 – 450 nm). Solche Bauelemente sind für zahlreiche Anwendungenin der Spektroskopie, der Drucktechnik, der Kommunikationstechnologieu. a. von großem Interesse. Ein Ziel besteht darin, die Emissionswellenlänge der Dioden über die monolithische Integrationvon Gittern in den Chip zu stabilisieren. Im Rahmen eines laufenden Projektes gemeinsam mit der TU Berlin untersuchen wirdie Machbarkeit von Oberflächengittern höherer Ordnung in Laserdioden auf der Basis von GaN. Die angestrebte Geometrien der Oberflächengitter werden durch theoretische Simulationen des Projektpartners TU Berlin vorgegeben. Wichtige Zielparameter sind dabei die Gitterperiode, die Ätztiefe und der Winkel der Ätzflanken. Der Bachelor-/Masterstudent soll in seiner Arbeit für solche Gitter strukturierte Masken auf GaN-Wafern herstellen und anschließend durch Plasmaätzverfahren trockenchemisch in den Halbleiter übertragen. Am FBH steht dafür ein Reinraum zur Verfügung, der mit allen Technologien ausgestattet ist, die für die Prozessierung von optoelektronischen Bauelementen auf der Basis von III-V-Halbleitern notwendig sind. Für die Ätzexperimente wird ein kommerzieller Plasmaätzreaktor genutzt, an dem die Plasmabedingungen selbstständig optimiert werden können. Die Ätzprofile sind mittels Rasterelektronenmikroskopie zu untersuchen.

Dr. Sven Einfeldt

Ferdinand-Braun-Institut

GaN-Optoelektronik

Gustav-Kirchhoff-Straße 4

12489 Berlin

 

 

 

 

Thema: Dotier- und zusammensetzungsabhängige Absorption in AlGaN-Schichten

(Bachelor/Master)

Im Rahmen einer Master- oder Bachelorarbeit soll die optische Absorption von epitaktisch gewachsenen AlGaN-Schichten, die mit Silizium (ggf. auch Magnesium) dotiert sind, wellenlängenaufgelöst gemessen werden. Die Konzentrationen der Dotierungen, die Zusammensetzung der ternären AlGaN-Schichten und die verwendeten Substrate/Templates werden für diese Studie variiert. Ziel der Arbeit ist es, den spektralen Verlauf des Absorptionskoeffizienten zwischen der Bandkante und bis einige hundert meV unterhalb der Bandkante zu bestimmen, um diese Information für die Entwicklung von optoelektronischen Bauteilen, wie z. B. Halbleiterlaserdioden, zu nutzen. Für die Studie muss die Genauigkeit von Transmissionsmessungen an einem vorhandenen Messplatz optimal ausgenutzt werden und ein Messverfahren für die genaue Bestimmung von Transmissions- und Absorptionswerten bei Schichtsystemen entwickelt werden, die aus Epitaxieschicht und Substrat bestehen. Im Rahmen einer Masterarbeit, bei der der gesamte Parameterbereich untersucht werden kann, bietet sich für dieses Thema die Chance auf eine Veröffentlichung, da die gefragten Daten bisher nicht publiziert sind.

 

Dr. Carsten Netzel
Ferdinand-Braun-Institut

Materialanalytik
Gustav-Kirchhoff-Straße 4
12489 Berlin

 

 

 

Abteilung Materialtechnologie im FBH

Thema: Polarisationseigenschaften der Lichtemission von semipolaren AlGaN Schichten

Im Rahmen einer Bachelorarbeit soll die Polarisation der Lichtemission von semipolaren AlGaN Halbleiterschichten auf Saphirsubstraten mittels Photolumineszenz (PL) untersucht werden. Dazu wird eine Einweisung in die Benutzung des PL-Messplatzes bei tiefen Temperaturen (T = 10 K) und die Verwendung eines stabilisierten, frequenzverdoppelten Argonionenlasers sowie verschiedener Optikkomponenten zur genauen Messung der Lichtpolarisation gegeben. Weiterhin wird über den aktuellen Wissensstand betreffs der Emissionseigenschaften von AlGaN Schichtstrukturen informiert. An einer oder mehreren AlGaN Schichten sollen dann polarisationsabhängige PL-Messungen parallel zu den drei Kristallrichtungen N(11-22) (Normale zur Oberfläche), [1-100], [11-2-3] (Emission über Probenkanten) vermessen und ausgewertet werden. Die Messungen mit Lichtauskopplung aus der Oberfläche dienen zur Einarbeitung und sollen mit schon vorhandenen Ergebnissen abgeglichen werden. Bei den Messungen über die Probenkanten soll die Messmethodik geprüft und ggf. optimiert werden. Ziel ist es festzustellen, ob sich die Polarisationsmessungen in den drei Raumrichtungen zu einem konsistenten Bild der Polarisationseigenschaft des AlGaN Kristalls ergänzen.

 

Studienrichtung: Physik, Photonik, Physikalische Technik o.ä.

Vorkenntnisse:
Festkörperphysik, Angewandte Physik oder
 Halbleiterphysik

 

Dr. Carsten Netzel
Ferdinand-Braun-Institut

Materialanalytik
Gustav-Kirchhoff-Straße 4
12489 Berlin

 

 

 

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