Ziel des Forschungsprojekts war die Herstellung von qualitativ hochwertigen Aluminiumnitrid (AlN)-Scheiben mit großen Durchmessern.
Heutzutage kommerziell erhältliche UV-Leuchtdioden (UV-LEDs) entfalten nicht ihr vollständiges Potenzial, da Lichtintensität und Lebensdauer dieser Bauelemente sehr gering sind. Ursache hierfür sind die hohen Defektdichten im Bauelement aufgrund der Verwendung von Fremdsubstraten (Substrat = elektrische und mechanische Unterlage) wie Saphir oder Silizium. Mit gitterangepassten Substraten lässt sich die Anzahl von Defekten signifikant reduzieren und im Umkehrschluss die Effizienz dieser optoelektronischen Bauelemente steigern. In einem Vorgängerprojekt wurden bereits die Grundlagen bezüglich der Auswahl geeigneter Tiegelmaterialien, der Herstellung von hochreinem Quellenmaterial (AlN-Pulver) sowie der Einstellung des Massetransportes zwischen Quelle und Keim geschaffen.
rechts: Atomic-Force-Mikroskop (AFM)-Aufnahme einer polierten AlN-Scheibe (Rauigkeit: Ra = 0,1 nm) (Quelle: SiCrystal AG)
In diesem Projekt sollte erstmalig durch Vorgabe eines geeigneten Keimkristalls aus einkristallinem AlN der Übergang vom polykristallinen zum einkristallinen (perfekten) Material vollzogen werden. Innerhalb des festgelegten Zeitraums konnte der Kristalldurchmesser sukzessive von 10 mm auf 50 mm bei einer Länge von mehr als 10 mm gesteigert werden.
Damit die Scheiben weiter zu LEDs prozessiert werden können, muss die Scheibenoberfläche atomar glatt poliert werden. Dazu wurde ein entsprechendes Polierverfahren entwickelt, sodass Rauigkeiten < 0>
