UV LEDs haben sich in den letzten Jahren in vielerlei Forschungsgebieten etabliert und finden Anwendung in vielen verschiedenen Bereichen der Desinfektion, der Wasseraufbereitung und der Pflanzenkultivierung.

Welche Motivation steckt hinter der Arbeit?

Das Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) befasst sich mit der Entwicklung von solchen UV-Leuchtdioden und verfolgt das Ziel die Ausgangsleistung und die Effizienz der UV-LEDs zu erhöhen.

Um diesem Ziel nachzugehen und die Zuverlässigkeit der UV-Leuchtdioden zu gewährleisten, liegt ein Fokus der wissenschaftlichen Forschung auf den AlN Basis-Schichten, da diese, über die Dichte der Kristallstörungen (Versetzungen) und die Rauigkeit der Oberfläche, wichtige Eigenschaften der darauf abgeschiedenen Bauelementstrukturen bestimmen. Zur Optimierung dieser Eigenschaften werden dünne AlN-Schichten mittels Sputtern auf Saphir-Substraten abgeschieden und im Hochtemperaturofen auf bis zu 1740°C erhitzt. Dies dient der Reduktion der Dichte an Versetzungen. Anschließend wird mittels Gasphasenepitaxie eine AlN- Schicht darauf abgeschieden, um die Rauigkeit der Schicht zu verringern.

Praxisnahe Umsetzung von Lehrinhalten unseres Studiengangs

Das FBH arbeitet mit einer Sputteranlage und mehreren Anlagen für metallorganischen Gasphasenepitaxie und hat es mir ermöglicht nach einer guten Einweisung, selbständig an verschiedenen Geräten wie beispielsweise einem Röntgendiffraktometer und einem Rasterkraft-Mikroskop, Messungen durchzuführen. Anschließend konnte ich die Eigenschaften den dünnen AlN-Schichten untersuchen und mittels Auswertungs-Software wie z. B. „Gwyddion“ auswerten. Neben der fachgerechten Ausübung der praktischen Tätigkeiten wurde mir zudem theoretisches Wissen vermittelt. Dieses konnte ich im Zuge meines Praktikums mit meinem vorhandenen Kenntnissen aus den Themengebieten Halbleiterphysik, Optik und der Radiologie verknüpfen und erweitern.

Über ein breites Fachwissen-Spektrum hinaus bietet das FBH ein aufgeschlossenes Umfeld mit einem angenehmen Arbeitsklima, in dem auf Fragen und Problemen umfassend eingegangen wird.

Rasterkraftmikroskop während der Messung der Oberflächentopografie einer gesputterten und anschließend erhitzten AlN-Schicht.