TY  - THES
A3  - Meier, Cedrik
A3  - Greulich-Weber, Siegmund
AB  - Zinkoxid (ZnO) als extrem heller UV-Emitter ist ein attraktives Material für photonische Bauelemente. In dieser Arbeit wurden photonische Resonatoren und Nanostrukturen zur Ladungsträgerlokalisierung auf Basis von ZnO-Heteroschichtsystemen hergestellt. Da im ZnO-System die für die Fertigung von Bauelementen essentiellen, selektiven Ätzprozesse schwierig zu realisieren sind, wurden die ZnO-Schichten auf vorstrukturierten Substraten aus Silizium (Si) und dessen natürlichem Oxid (SiO2) gewachsen. Die großen Unterschiede der Gitterkonstanten und thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien bedingen allerdings niedrige Wachstumstemperaturen und führen zu polykristallinen Schichten aus kleinen Körnern. Dennoch zeichnen sich die mittels Plasma-unterstützter Molekularstrahlepitaxie gewachsenen ZnO-Schichten durch eine hohe Homogenität und geringe Oberflächenrauheit aus. Durch thermisches Ausheilen erfolgte eine signifikante Verbesserung der elektronischen und strukturellen Eigenschaften der ZnO-Schichten, was im Wesentlichen dem Zusammenwachsen der einzelnen Körner geschuldet ist. So konnte die Korn-Rotations-induzierte Koaleszenz erstmalig in drei Dimensionen gezeigt werden. Über ein diffusives Modell wurde die Rekristallisierung auf einer kinetischen Zeitskala beschrieben und ein entsprechender Mobilitätsparameter bestimmt. Der Vergleich mit den Parametern in 2D zeigt, dass der zusätzliche Freiheitsgrad einer Dreh- und Kipprotation zu einer schnelleren Koaleszenz führt. Durch das Überwachsen von kristallographisch geätzten V-Gräben mit Si(111)-Seitenwänden wurde Ladungsträgerlokalisierung in sog. ZnO-Quantendrähten erreicht. Hochwertige photonische Mikrodisk- und Photonische-Kristall-Resonatoren wurden hingegen auf vorstrukturierten und durch Unterätzen freigestellten SiO2-Geometrien realisiert.
AU  - Ruth, Marcel
DA  - 2014
DP  - Universität Paderborn
LA  - ger
N1  - Tag der Verteidigung: 23.04.2014
N1  - Paderborn, Univ., Diss., 2014
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2014
T2  - Department Physik
TI  - Photonische Resonatoren aus Zinkoxid-basierten Heterostrukturen
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-14044
Y2  - 2026-01-14T15:48:53
ER  -