Gallium und Indium für die Halbleiterforschung

Nitrid-Halbleiter sind das Material für die Elektronik der Zukunft. Damit lassen sich Informationen auf optischen Speichermedien noch dichter als bisher packen, Leuchten mit nahezu unbegrenzter Lebensdauer und geringstem Energieverbrauch bauen, oder Übertragungsraten in der mobilen Telekommunikation erheblich steigern.

Sie werden schnelle, räumliche Radarsysteme ermöglichen und so die Navigation von Flugzeugen, Schiffen und Autos revolutionieren. Nitrid-Halbleiter bestehen aus den Elementen Gallium, Indium und dem allgegenwärtigen Atmosphärengas Stickstoff. Sie vertragen hohe Schwingungsfrequenzen, Spannungen und Temperaturen sehr viel besser als die klassischen Halbleiter aus den Bausteinen Gallium und Arsen. Allerdings ist ihre Herstellung aufwändig. Es waren Physiker der RWTH Aachen, die Anfang der achtziger Jahre den komplizierten Herstellungsprozess erstmals bis zur Industriereife entwickelten.

Da war es nur folgerichtig, dass sich vom 22. bis 25. Juli auch die weltweite Elite der Nitrid-Forscher hier traf. Der Chairman der Tagung, Hans Lüth, zugleich Professor der RWTH Aachen und Institutsleiter am Forschungszentrum Jülich, zeigte sich überrascht vom Ansturm der Wissenschaftler. 400 hatte er erwartet. Doch schließlich besuchten mehr als 500 Forscher, davon etwa 100 aus Japan, 60 aus Südkorea und 80 aus den USA das Mammutprogramm mit 94 Vorträgen.

Masao Ikeda und Shiro Uchida von den Sony-Forschungslabors berichteten über einen blauen Hochleistungslaser auf Nitrid-Halbleiterbasis, mit dem sich 27 Gigabyte Daten auf eine einzige Schicht einer Disk-Seite schreiben lassen. Zum Vergleich: Mit herkömm-lichen Lasern erreicht man gerade einmal 4,7 Gigabyte. Friedhelm Bechstedt und Jürgen Furthmüller von der Universität Jena und ein internationales Team um den Russen Valery Davydov konnten theoretisch und experimentell nachweisen, dass sich mit Nitrid-Halbleitern auch Infrarot-Laserdioden bauen lassen. Dies ist bisher die Domäne der klassischen Halbleiter. Künftig können mit ein und derselben Herstellungs-technologie Laserdioden sowohl für Infrarot– als auch für UV-Licht produziert werden. Michael Heuken von der Aachener Aixtron AG, Alois Krost von der Universität Magdeburg, und Hans Lüth zeigten erstmals, dass Nitrid-Halbleiterkristalle auch auf Silizium-Wafern wachsen. Bisher konnte man sie nur auf den zehnfach teuren Saphirscheiben züchten. Damit öffnet sich der Weg für die kostengünstige Produktion der neuartigen Halbleiter.

(Quelle: RWTTH Aachen, 29.07.2002)

Geonet News vom 12.08.2002