Forschungsprofil in Kurzform

Die Arbeitsgruppe für optoelektronische Materialien und Bauelemente beschäftigt sich mit der Herstellung und Charakterisierung von Halbleiterstrukturen für optische und elektronische Anwendungen, z. B. in der Quanteninformationstechnologie. In diesen Halbleiterstrukturen werden Quanteneffekte ausgenutzt, um neuartige Eigenschaften zu erhalten. Ein Beispiel hierfür sind die atomar scharfen Energieniveaus in Halbleiterquantenpunkten.

Ein Schwerpunkt unserer Arbeit bildet die Herstellung von Halbleiterheterostrukturen mittels Molekularstrahlepitaxie (MBE), einem Ultrahochvakuum-Abscheideverfahren, das höchste Materialqualitäten und -reinheiten ermöglicht. Diese Heterostrukturen werden nach dem Wachstum strukturell, optisch und elektrisch charakterisiert. Zur strukturellen Untersuchung setzen wir die hochauflösende Röntgenbeugung, die Raster- und Transmissionselektronen-mikroskopie sowie die Rasterkraftmikroskopie ein. Optisch werden die Proben mittels Photolumineszenzspektroskopie, Reflexionsmessungen und ortsauflösenden Methoden untersucht. Die elektrische Charakterisierung geschieht überwiegend mittels Hall-Messungen, Kapazitäts-Spannungs-Spektroskopie und Strom-Spannungs-Messungen.

Die Halbleiterheterostrukturen werden z. T. zu Bauelementen weiter prozessiert, wobei moderne Strukturierungsverfahren, wie z. B. Elektronenstrahlithographie und reaktives Ionen­ätzen, zum Einsatz kommen.

Eine Besonderheit der Arbeitsgruppe sind die verschiedenartigen Halbleitermaterialsysteme, die den großen Spektralbereich vom Infraroten bis zum Ultravioletten abdecken. Im Einzelnen stellen wir Heterostrukturen auf Basis folgender Halbleitersysteme her: