Optische Eigenschaften von Aluminium-Galliumnitrid-Halbleitern

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In dieser Arbeit wurden grundlegende optische Eigenschaften von AlN, GaN und ihren Mischkristallen vorgestellt und interpretiert. Spektrale Ellipsometrie in einem ausgedehnten Spektralbereich vom nahen Infraroten (NIR) bis ins Vakuumultraviolette (VUV) war dabei die Hauptuntersuchungsmethode. Erstmalig war es möglich eine geschlossene dielektrische Funktion (DF) von kubischem Zinkblende (zb) und hexagonalem Wurtzit (wz) GaN (AlN) im Spektralbereich zwischen 0.6 eV und 20 eV zu bestimmen und anschließend mit einem geeigneten Schichtmodell zu analysieren. Bei der Modellierung wurden sowohl Oberflächenrauhigkeiten als auch etwaige Pufferschichten berücksichtigt. Infolgedessen war eine Separation der DF der zu untersuchenden Schicht im gesamten Bereich möglich. Anschließend erfolgt die ausführliche Interpretation aller ermittelten Absorptionsstrukturen in den DF. Durch den Vergleich mit zuvor berechneten Bandstrukturen konnten den einzelnen Banden Übergänge an Punkten hoher Symmetrie in der Brillouin Zone (BZ) zugeordnet werden. Im Zuge dieser Analyse wurden Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen GaN und AlN herausgearbeitet und deren Entwicklung im AlGaN-Mischsystem verfolgt.