Near-Thermal-Equilibrium Growth of 4H-, 6H-, and 15R-Silicon Carbide Single Crystals

Beschreibung

Die vorliegende Arbeit befasste sich mit der numerischen Beschreibung des quantenmechanischen Verhaltens von Elektronen in Quantenfilmstrukturen im Materialsystem AlGalnAsSb, insbesondere mit der Berechnung der quantenmechanischen Energieeigenwerte und Wellenfunktionen von lokalisierten Zuständen, mit dem Ziel, praxisorientierte theoretisch-numerische Werkzeuge für das Design von III-V-Halbleiterlasern zu entwickeln. Nach der Beschreibung der Besonderheiten des Materialsystems AlGalnAsSb in Kap. 2 mit seinen für die Konzeption von Halbleiterlasern wichtigen Materialeigenschaften, der Berechnung dieser für ternäre, quaternäre und pentäre Materialien und der Einführung der Einhüllenden- und Effektiv-Masse-Näherungen, wurde in Kap. 3 eine verbesserte Form der so genannten Shooting-Methode zur Lösung der eindimensionalen Ein-Elektron-Schrödinger-Gleichung in einem Halbleiterkristall entwickelt. Diese verbesserte Shooting-Methode ist auf beliebig komplizierte Heterostrukturen anwendbar und ist, wie in Vergleichen mit der gewöhnlichen Shooting-Methode gezeigt wurde, dieser in allen Bereichen überlegen. Die in Kap. 4 vorgestellte WIN32-Implementierung der verbesserten Shooting-Methode ist ein einfaches, schnell und zuverlässig arbeitendes theoretisch-numerisches Werkzeug, das auf einem handelsüblichen Personalcomputer ausgeführt eine beachtliche Leistungsfähigkeit zeigt. Die guten Erfahrungen mit der verbesserten Shooting-Methode könnten genutzt werden, ein analoges Verfahren auch für ein einfaches Mehrband-Modell zu entwickeln. Hiermit sollten dann ähnlich effizient Berechnungen durchgeführt werden können, die auch Kopplungseffekte von Energiebändern für k / 0 berücksichtigen.

Autor*in

Norbert Schulze

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Crystal Growth Defects Halbleitertechnik Hall Effect Polytypes Raman Spectroscopy Semiconductor SiC

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