Optische Charakterisierung

Optische Charakterisierung

Im Labor für optische Charakterisierung werden sowohl Volumen-Halbleiter großer Bandlücke (z.B. Galliumnitrid) als auch auf Halbleiter-Nanokristallen (z.B. Silizium- und Germanium-Nanokristallen) basierende Systeme mittels Photolumineszenz- und Photolumineszenzanregungs-Spektroskopie untersucht. Ein weiteres wichtiges Thema sind Selten-Erd-Lumineszenzen unter verschiedenen Anregungsbedingungen und deren Kopplung an Nanokristalle.

Für die Anregung stehen verschiedene Lasersysteme mit Wellenlängen vom Ultravioletten (325 nm) bis ins nahe Infrarot (2000 nm) zur Verfügung. Eine Besonderheit dabei ist das Superkontinuums-Lasersystem der Firma NKT Photonics, welches lückenfrei kontinuierlich durchstimmbares Laserlicht von unterhalb 500 nm bis zu 2000 nm erzeugt.

Ein Kryostat mit geschlossenem Helium-Kreislauf bietet weiterhin die Möglichkeit Experimente bei Temperaturen bis hinab zu 15 K durchzuführen.

Auch detektionsseitig kann ein weiter Wellenlängenbereich von 300 nm bis 1700 nm hochempfindlich abgedeckt werden.

Gepulste Anregungslaser, Photomultiplier sowie eine CCD-Kamera mit Bildverstärker bieten die Möglichkeit, Lumineszenzerscheinungen auch zeitaufgelöst bis in den Nanosekunden-Bereich darzustellen. Als Ergänzung steht eine Anlage zur ortsaufgelösten Bestimmung der mikrowellendetektierten Photoleitfähigkeit (MDP) und deren Transienten zur Verfügung.

In Kombination mit elektrischen Charakterisierungssystemen (IV, CV, DLOS, MDP) lassen sich sowohl Volumenhalbleiter-Eigenschaften als auch optisch und elektrisch aktive Defekte im bulk und an den Grenzflächen sehr umfassend charakterisieren.

Ausrüstung

  • NKT Photonics SuperK Extreme EXR-15 Superkontinuum Lichtquelle (< 500 bis >2400 nm)
  • NKT Photonics SuperK Varia variabler Bandpassfilter (450-850 nm)
  • NKT Photonics SuperK Select variabler Mehrkanal-Filter (650-2000 nm)
  • Kimmon HeCd-Laser (325 nm, 442 nm)
  • LTB MNL 106-LD Stickstofflaser, gepulst (337 nm)
  • Leybold RDK 10-320 Kryostat (ca. 15 K bis RT)
  • Acton SP2560 Triple-Grating Monochromator (Gitter mit 300-2400 gr/mm für UV-NIR)
  • Princeston Instruments SPEC-10:100BR_eXcelon CCD Kamera (Flüssigstickstoff gekühlt)
  • Princeston Instruments PI-MAX4 CCD-Kamera mit Bildverstärker
  • North Coast / ADC Ge-Detektor (Flüssigstickstoff gekühlt)
  • Hamamatsu R3896 Photomultiplier
  • Freiberg Instruments MDPmap

Detailaufnahmen optische Charakterisierung

Ansprechpartner

Dr. Jan Beyer


Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Gellert-Bau | Leipziger Straße 23, Zimmer EG.19

+49 3731 39-2162
jan [dot] beyeratphysik [dot] tu-freiberg [dot] de