Forschung: Ammonothermalsynthese

Ammonothermalsynthese von Halbleitermaterialien und Intermediate

Ziel des Projekts ist es, den Chemismus der Nitrid-Einkristallbildung aus überkritischem Ammoniak abhängig von Temperatur und Druck sowie Ausgangsmaterialien, Konzentrationen und weiteren gelösten Stoffen (pH-Wert, ammonosauer, ammonobasisch) zu klären. Schwerpunktmäßig sollen diese Arbeiten exemplarisch zur GaN-Synthese beitragen, im Weiteren werden die Untersuchungen auf andere binäre Nitrid-Halbleiter wie InN und Zn3N2 ausgedehnt. Dabei wird spezielles Augenmerk auf die Charakterisierung der Intermediate gelegt. Das Hauptziel ist ein besseres Verständnis der beteiligten Spezies in den Lösungs-/Abscheidungsvorgängen des Kristallwachstums sowie des Einbaus von Verunreinigungen (Übergangsmetalle/Defekte), um den Kooperationspartnern in der DFG-Forschergruppe FOR1600 "Chemie und Technologie der Ammonothermal-Synthese von Nitriden" so Informationen für die gezielte Prozess-Verbesserung zur Erhöhung der Kristallqualität liefern.

ammon2.png

Tensieudiometer, Autoklav sowie Autoklavenstation (schematisch) zur Kristallzucht von Nitrid-Halbleitermaterialien und Intermediaten (rechts).