Wachstum und optische Charakterisierung von Nanodraht-basierten Lichtemittern und photovoltaischen Bauelementen

Beschreibung

Im Rahmen dieser Dissertation werden wachstumstechnische Voraussetzungen für die Entwicklung von GaAs-Nanodraht-basierten Lichtemittern und Solarzellen geschaffen sowie Nanodraht-Bauelemente mit optoelektronischer und photovoltaischer Funktionalität realisiert. Die Dotierung der Nanodrähte im Vapor-Liquid-Solid-Wachstumsmodus (kurz VLS), welcher in dieser Arbeit zum Einsatz kommt, ist eine große Herausforderung auf dem Weg zur Realisierung von optoelektronischen Nanodraht-basierten Bauelementen. In der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, sowohl p- als auch n-Dotierung der GaAs-Nanodrähte im VLS-Modus mittels metallorganischer Gasphasenepitaxie erfolgreich zu realisieren. Auf Basis erfolgreicher p- und n-Dotierung werden in dieser Dissertation GaAs-Nanodraht-pn-Übergänge in axiale und radiale Wachstumsrichtung entwickelt. Die realisierten Nanodraht-Dioden demonstrieren eine starke Elektrolumineszenz im nahen Infrarot. Darüber hinaus entfalten sie eine ausgeprägte photovoltaische Funktionalität. Unter Standardbeleuchtung zeigen die axialen und radialen Nanodraht-pn-Dioden einen effektiven photovoltaischen Wirkungsgrad von 9 % bzw. 4,7 %, was deren Einsatz in der Photosensorik und Photovoltaik ermöglicht.