@phdthesis{Prall2018, author = {Christoph Prall}, title = {Photolumineszenz bei hohen Temperaturen aus epitaktisch wachsenden Nitrid-Halbleiterschichten zur In-situ-Materialcharakterisierung}, doi = {10.17185/duepublico/46204}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:464-20180619-150421-3}, pages = {121}, year = {2018}, abstract = {Photolumineszenz (PL) aus Halbleiterstrukturen liefert Informationen bez{\"u}glich verschiedener Materialparameter wie z.B. Bandl{\"u}cke, Schichtdicke sowie Temperatur. PL-Messungen werden klassischerweise erst ex situ und somit nach dem Produktionsprozess vorgenommen. Wird eine derartige PL-Messung w{\"a}hrend der Epitaxie einer Halbleiterstruktur und den damit verbundenen hohen Wachstumstemperaturen durchgef{\"u}hrt, erlaubt dies eine quasi-kontinuierliche In-situ-Charakterisierung der optoelektronischen Eigenschaften dieser Struktur zum fr{\"u}hestm{\"o}glichen Zeitpunkt, also noch in der Produktionsphase. Hierdurch wird eine In-situ-Optimierung der Prozessparameter erm{\"o}glicht, welche bei einer Ex-situ-Messung nicht gegeben ist. Die vorliegende Arbeit beschreibt zun{\"a}chst theoretisch und dann anhand praktischer Messungen an industrienahen Epitaxie-Anlagen erstmals eine quasi-kontinuierliche In-situ-PL-Messung am Beispiel von wachsenden Nitrid-Halbleiterstrukturen. {\"U}ber zeitaufgel{\"o}ste PL-Messungen wird ein temperaturabh{\"a}ngiger Quenching-Mechanismus bei Gallium-Nitrid (GaN) und Indium-Gallium-Nitrid (InGaN) aufgezeigt, welcher den Einsatz von gepulsten Lasern als PL-Anregungsquelle bei hohen Wachstumstemperaturen einer Epitaxie erforderlich macht. Mit In-situ-PL-Messungen k{\"o}nnen hierdurch erstmals verschiedene Parameter einer gerade wachsenden Halbleiterschicht charakterisiert werden. Neben der Bestimmung der Temperatur und der Schichtdicke einer wachsenden, auf InGaN basierten LED-Struktur wird auch die M{\"o}glichkeit demonstriert, in einem fr{\"u}hen Stadium des Wachstums einer LED-Struktur ihre sp{\"a}tere Emissionswellenl{\"a}nge bei Raumtemperatur vorherzusagen, und dies mit einer Genauigkeit von ± 1,3 nm (2σ). Diese Arbeit zeigt somit neben den industriell etablierten Messtechniken, wie z.B. pyrometrische Verfahren, eine weitere M{\"o}glichkeit zur Prozess{\"u}berwachung einer Epitaxie auf.}, language = {de} }