Effizienz von GaInN-Leuchtdioden: Struktur aktiver Schichten unter dem Einfluss substratinduzierter Defekte

Im Rahmen dieser Dissertation wird der Einfluss von den aktiven Bereich durchstoßenden Versetzungen auf die Lumineszenz-Eigenschaften von (AlGaIn)N-basierten Leuchtdioden mit Emissionswellenlängen um 400 nm untersucht. Die Leuchtdioden wurden epitaktisch mit dem Verfahren der metallorganischen Gasphasenepitaxie auf Substraten mit unterschiedlicher Versetzungsdichte hergestellt und eingehend bezüglich ihrer Material- sowie elektrischen und optischen Eigenschaften charakterisiert. Der Schwerpunkt liegt auf den sich aus einer reduzierten Versetzungsdichte ergebenden Möglichkeiten zur Variation des Schichtaufbaus des aktiven Bereichs und deren Einfluss auf das nicht-thermische Überrollen. Dieses Überrollen stellt aus wissenschaftlicher Sicht derzeit die größte Hürde für einen Erfolg des Solid-State Lighting dar. Als mögliche Lösung und Ergebnis der systematischen Variation von Indium-Gehalt und Quantenfilm-Breite im aktiven Bereich wird in dieser Arbeit die 18 nm breite Doppelheterostruktur einer Leuchtdioden-Struktur auf freistehendem GaN-Substrat vorgestellt. Unter Anwendung eines Ratengleichungsmodells werden die zugrundeliegenden physikalischen Effekte diskutiert.