Arbeitsgruppe Aluminiumnitrid - Methoden

Züchtung von AlN-Volumenkristallen

  • Züchtung von hochreinen AlN-Einkristallen mit bis zu 15 mm Durchmesser und 12 mm Länge mittels Sublimation und Rekondensation (PVT-Züchtungstechnologie) in induktiv beheizten Reaktoren bei Züchtungstemperaturen über 2000°C und N2-Drücken im Bereich 300-900 mbar
  • Züchtung von gezielt dotierten AlN-Kristallen und Mischkristallen mit verschiedenen Techniken der Fremdstoffzugabe
  • Herstellung von TaC-basierten Tiegelmaterialien durch kaltisostatisches Pressen/Sintern
  • Numerische Simulation des PVT-Prozesses zur Optimierung der thermischen Felder sowie des Massetransports mit der Software VirtualReactor
  • Thermodynamische Rechnungen und Experimente zur Materialauswahl im Züchtungsraum (in Kooperation mit der Gruppe chemische & thermodynamische Analyse)
  • Präparation von AlN-Oberflächen zur Keimherstellung sowie chemo-mechanische Politur (CMP) mit dem Ziel von epitaxietauglichen Substratoberflächen (in Kooperation mit der Gruppe Kristallbearbeitung)
  • Design und Bau von AlN-Züchtungsanlagen und Anlagenkomponenten (in Kooperation mit der Gruppe Konstruktion und Anlagenbau)


Charakterisierung von AlN-Kristallen und -Substraten (in Kooperation mit der Sektion Simulation & Charakterisierung)

  • Optische, elektronenmikroskopische und röntgenographische Analyse sowie Rasterkraftmikroskopie und nasschemisches Ätzen zur strukturellen Charakterisierung,
  • Chemische Analyse zum Einbau von Verunreinigungen und Dotierstoffen mittels EDX, RFA und ICP-OES (am IKZ) sowie mittels SIMS und Heißgasextraktion (extern),
  • Spektroskopische und elektrische Analyse zur Auswirkung von Verunreinigungen und Dotierstoffen in AlN-Kristallen mittels optischer Absorption, FTIR, EPR, Kathodo- und Photolumineszenz, temperaturabhängiger Leitfähigkeit und Admittanz.

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