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Bisherige grüne Leuchtdioden, wie sie zum Beispiel in Ampelanlagen eingesetzt werden, erfüllen die für Laserverfahren erforderliche Qualität noch nicht. Dies liegt daran, dass das geeignete Halbleiter-Material, Kristalle auf Gallium-Indium-Nitrid-Basis (GaInN), sich bisher nicht in der notwendigen Perfektion herstellen lässt. Vor diesem Hintergrund arbeitet die Forschergruppe an Halbleiterschichten mit hohen Anteilen von Indium, einem chemischen Element, das bei der Farbsteuerung insbesondere für den grünen beziehungsweise roten Spektralbereich entscheidend ist. Durch die Zugabe von Indium soll die Materialqualität der Kristalle verbessert werden. Allerdings entstehen mit wachsendem Indium-Anteil Felder mit hoher Polarisation. Diese reduzieren die Lichtausbeute erheblich und erhöhen die Betriebsspannung, was sich in einem höheren Energieverbrauch sowie in einer Erwärmung des Bauteils und somit in deutlich schlechteren Lasermerkmalen niederschlägt. Deshalb ist es erforderlich, diese Polarisationsfelder klein zu halten beziehungsweise zu eliminieren.

Um dieses Ziel zu erreichen, entwickelten die Wissenschaftler ein neues Produktionsverfahren auf Gallium-Nitrid-Basis , das ein Halbleiter-Wachstum auf weniger polaren Kristallflächen ermöglicht.

Die Wissenschaftler um Prof. Peter Michler und Dr. Michael Jetter am IHFG der Uni Stuttgart scheiden hierfür GaInN-Schichten auf semi-polaren Seitenflächen von Mikropyramiden ab, bei denen der Einfluss des oben erwähnten Polarisationsfeldes relativ stark reduziert ist. Auf diesen Seitenflächen wird auch ein unterschiedlicher Indium-Einbau in den Kristall erwartet, der es ermöglicht, deutlich mehr Indium zu integrieren und gleichzeitig eine homogene Schichtqualität zu erhalten. Optische Untersuchungen erlau- ben es, die elektrischen Felder lokal, auf einer Größenskala von Mikrometern, zu untersuchen und Fluktuationen in der Emission des Lichts zu erkennen. amg