Strahlende und nichtstrahlende Rekombination in GaInN/GaN Quantenfilmen

Die Gruppe-III-Nitride Galliumnitrid (GaN), Indiumnitrid (InN) und Aluminiumnitrid (AlN) bilden ein Halbleitermaterialsystem, dessen ternäre und quaternäre Mischverbindungen Al(x)In(y)Ga(1-x-y)N direkte Bandlücken besitzen, die sich über einen Energiebereich von 0.65 bis 6.2 eV erstrecken. Das Materialsystem deckt damit einen Spektralbereich ab, der von infrarot, über das gesamte sichtbare, bis nach ultraviolet reicht, wobei die direkte Bandlücke eine effiziente Lichterzeugung in diesen Halbleitern ermöglicht. So werden Quantenfilmstrukturen aus dem Materialsystem in optoelektronischen Bauteilen wie LEDs und Halbleiterlasern verwendet. Die Untersuchungen in dieser Arbeit beschäftigen sich mit dem Auftreten von invers pyramidalen Aussparungen mit hexagonalem Grundriss (V-Defekte) in der Kristallstruktur von mittels Metallorganischer Gasphasenepitaxie gewachsenen GaInN/GaN Quantenfilmstrukturen und den Auswirkungen, die die V-Defekte bzw. die Quantenfilmstrukturen auf den Kristallfacetten der V-Defekte auf die Emissions- und Rekombinationseigenschaften der gesamten GaInN/GaN Quantenfilmstrukturen haben. Dabei wird insbesondere auf die Wirksamkeit der V-Defekte zur Unterdrückung nichtstrahlender Verlustprozesse von optisch erzeugten Überschussladungsträgern im Quantenfilmsystem und auf die Dynamik der Rekombinationsprozesse eingegangen. Ausserdem werden die nichtstrahlenden Verluste in Halbleiterlaserstrukturen mit GaInN/GaN Quantenfilmen als verstärkendes Medium, die Bedeutung von V-Defekten für Laserstrukturen und die Auswirkungen der Laseralterung auf die Quantenfilmstruktur untersucht. Die Quantenfilmstrukturen wurden mittels temperaturabhängiger zeitaufgelöster Photolumineszenz, temperatur- und leistungsabhängiger Photolumineszenz im Dauerstrichbetrieb und der optischen Verstärkungsspektroskopie mit der variablen Strichlängenmethode studiert.