Record #1046337

DFG project G:(GEPRIS)540851193

SPP 2477: Nitrides4Future – Neuartige Materialien und Konzepte für Bauelemente

Coordinator	Dr.-Ing. Saskia Schimmel
Grant period	2025 -
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)540851193

Note: Halbleitermaterialien bilden das Fundament der Mikroelektronik - einer Schlüsseltechnologie für Innovationen. Neben Silizium hat sich Galliumnitrid als Grundmaterial etabliert. Das Potential der Materialklasse der Nitride resultiert aus dem außerordentlich breiten Spektrum an Materialeigenschaften: halbleitend, metallisch, piezoelektrisch, ferroelektrisch oder supraleitend. Nitrid-Halbleiter werden schon heute in photonischen Bauelementen wie LEDs und Laserdioden sowie Hochfrequenz- und Leistungselektronik-Bauelementen kommerziell genutzt. Dies darf aber nicht darüber hinwegtäuschen, dass die Weiterentwicklung der Nitrid-Technologie immer noch stark von den Eigenschaften und Limitierungen der bislang hauptsächlich erforschten Materialien beeinflusst wird. So ist beispielsweise die Effizienz von UVC-LEDs immer noch sehr niedrig, da sich hier die für Nitride typischen Defektdichten wesentlich stärker auswirken als in blauen LEDs. Für Bauelemente der Leistungselektronik sucht man nach Ansätzen, vertikale Architekturen für höhere Spannungsfestigkeit, höhere Ströme, oder auch normally-off-Transistoren zu realisieren. Piezoelektrische und ferroelektrische Eigenschaften einiger der neuen Metallnitride werden allerdings noch überhaupt nicht in Bauelement-Architekturen genutzt. Dies könnte ein sehr spannender Ansatz sein, z.B. zur Realisierung von ferroelektrischen Speichern und in Kombination mit photonischen Bauelementen anschließend für das optische Neuromorphic Computing. Des Weiteren haben sie ein enormes Potential als piezoakustische Filter in der Kommunikationselektronik. Es gibt darüber hinaus Hinweise, dass eine Reihe von ternären Metallnitriden (über den bekanntesten Vertreter AlScN hinaus) sehr hohe elektrooptische Koeffizienten aufweisen. Derartige Materialien werden als vielversprechender Ersatz für LiNbO3 diskutiert und könnten eine zukünftige Technologie zur Herstellung photonischer Schaltungen für den blauen/UV Spektralbereich begründen. Die beschriebenen Funktionalitäten sind jede für sich genommen interessant. Ein besonders großes Potential für eine disruptive Weiterentwicklung der Nitrid-Technologie birgt jedoch die Kombination der Funktionalitäten in einem Bauelement. Die mögliche Kombination photonischer, elektronischer, ferroelektrischer und elektro-optischer Eigenschaften in einer einzigen Materialfamilie ist einzigartig. Ziel des Schwerpunktprogramms ist es, die Eigenschaften neuartiger Nitride (wie z.B. Legierungen von AlN mit CrN, YN, LaN, YbN und MoN) zu erforschen und Bauelement-Architekturen zu entwickeln, welche die ganze Vielfalt der Funktionalitäten der Nitride ausschöpfen.

Recent Publications

There are no publications

Record created 2025-09-17, last modified 2025-09-25

Similar records

Rate this document:

(Not yet reviewed)

Add to personal basket
Export as Author List with IDs BibTeX (UTF-8), EndNote XML, EndNote Text, RIS, MARC, Print MARC, MARCXML, DC,
Request correction
Submit fulltext

guest :: login JuSER
		Search		Submit		Personalize Your alerts Your baskets Your searches		Help