Optical investigations on the wide bandgap semiconductors diamond and aluminumnitride [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Nikolai Teofilov

Optical Investigations on the Wide Bandgap Semiconductors Diamond and Aluminumnitride Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades Dr. rer. nat. der Fakultät für Naturwissenschaften der Universität Ulm vorgelegt von Dipl. Phys. Nikolai Teofilov aus Sofia, Bulgarien 2007 To Katja and my Parents Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der strukturellen und optischen Eigenschaften von Halbleitern mit großer Bandlücke. Dabei wird das Augenmerk auf zwei verschiedene Materien gerichtet: Diamant und Nitride, insbesondere AlN und AlGaN. Als hauptsächlich verwendete experimentelle Methoden dienen sowohl Tieftemperatur-Kathodolumineszenz (CL) als auch Photolumineszenz-Spektroskopie. Im ersten Teil der Arbeit werden die optischen Eigenschaften von dotiertem und undotiertem Diamant untersucht. Zunächst werden die unterschiedlichen Aspekte der extrinsischen Lumineszenz anhand verschiedener Dotierungen des Diamanten diskutiert. So wird die bekannte grüne Lumineszenz des Bor-dotierten HPHT-Diamanten bei 2.3 eV mit Hilfe der temperaturabhängigen CL im Bereich von 10 bis 450 K untersucht. Verschiedene Temperatureffekte treten mit der Rekombination bei 2.3 eV in Konkurrenz. Bei Raumtemperatur wird dieses durch ein neues Band ersetzt, das bei etwa 2.51 eV liegt.