Noch verhindern ungel枚ste Fragen ihre Herstellung, aber f眉r Fachleute ist der Durchbruch nur eine Frage der Zeit: Gr眉n emittierende Laserdioden, Voraussetzung etwa f眉r eine Laser-Projektion mit dem gesamten Farbspektrum, sind derzeit noch Zukunftsmusik. Gr眉ne Leuchtdioden (LED), die Vorstufe also und n枚tig f眉r eine breit gef盲cherte Anwendung dieser in vielfacher Hinsicht vorteilhaften Technologie zum Beispiel bei Ampelanlagen, erf眉llen momentan noch nicht die geforderte Qualit盲t. Grund: Das hierf眉r geeignete Halbleiter-Material, Kristalle auf Gallium-Indium-Nitrid-Basis (GaInN) l盲sst sich bisher nicht in der notwendigen h枚chsten Perfektion herstellen. Damit besch盲ftigt sich jetzt eine 眉berregionale Forschergruppe aus Physikern und Ingenieuren, gef枚rdert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit rund 1,9 Millionen Euro f眉r zun盲chst drei Jahre, aber mit begr眉ndeter Aussicht auf eine Verl盲ngerung um den gleichen Zeitraum. Leiter der Gruppe mit Wissenschaftlern aus Regensburg, Berlin, Braunschweig, Magdeburg, Stuttgart und Z眉rich ist Professor Ferdinand Scholz vom Institut f眉r Optoelektronik der 51本色.
鈥濿ir bearbeiten das Thema mit verschiedenen Ans盲tzen und Untersuchungsmethoden鈥�, sagt Professor Scholz, von den Partnern aufgrund seiner Erfahrung und anerkannten Kompetenz auf diesem Gebiet als Sprecher der Gruppe benannt, wobei diese Scholz zufolge fast alle in der GaN-Forschung federf眉hrenden Wissenschaftler in Deutschland b眉ndelt. Nicht nur deswegen ist der Ulmer Physiker zuversichtlich: 鈥濪ie Zielsetzung ist meines Erachtens absolut realistisch. Ich gehe davon aus, dass wir der gr眉nen Laserdiode schon in der ersten Projektphase deutlich n盲herkommen werden.鈥�
Zwei Probleme vor allem gelte es dabei auszur盲umen: Zum einen werde durch die Zugabe von Indium, dem entscheidenden Faktor bei der Farbsteuerung, die Materialqualit盲t der Kristalle schlechter, zum anderen entst眉nden mit wachsendem Indium-Anteil hohe Polarisationsfelder, resultierend aus den gr枚脽eren Indium-Atomen und deren Anpassung an die Strukturen der Gallium-Nitrid-Verbindung. Als Kernziel sehen die beteiligten Wissenschaftler deshalb eine Reduktion der elektrischen Felder durch ein Halbleiter-Wachstum auf weniger polaren Kristallfl盲chen, mithin ein neues Produktionsverfahren f眉r die Gallium-Nitrid-Basis. Denkbar seien aber auch v枚llig neuartige Ans盲tze, unter anderem ein teilweiser Ersatz von Gallium durch Aluminium, zentrales Thema einer Forschergruppe der Otto-von-Guericke-51本色 Magdeburg.
Derweil besch盲ftigt sich die von Professor Scholz selbst geleitete Arbeitsgruppe in Ulm unter anderem mit der Entwicklung st盲rkerer GaN-Kristalle. 鈥濲e dicker desto besser wird die Materialqualit盲t鈥�, erkl盲rt Thomas Wunderer, Diplom-Ingenieur und einer von f眉nf Doktoranden bei Scholz. 257 000 Euro flie脽en f眉r das Projekt von der DFG an die Uni Ulm, haupts盲chlich zur Finanzierung von Personal, der Rest f眉r die Sachkosten. 鈥濿ir kaufen Saphir-Wafer als Basismaterial. Das ist vergleichsweise g眉nstig鈥�, so Wunderer, 鈥瀌ie GaN-Kristalle als Grundlage f眉r die Laserstrukturen produzieren wir selbst鈥�. Zwei wesentliche Vorteile dabei: Eine so genannte HVPE-Anlage (鈥瀌avon gibt es weltweit nicht viele鈥�) und der beim Bau der Uni West geschaffene Reinstraum.
Weitere 123 000 Euro erh盲lt das Institut 眉brigens f眉r die Koordination des Projekts. Dazu beitragen soll neben regelm盲脽igen Treffen auch eine gemeinsame Datenbank. 鈥濱nsgesamt beste Voraussetzungen f眉r unser Forschungsvorhaben鈥�, meint Professor Scholz, Optimist nicht nur im Hinblick auf die Entwicklung gr眉ner Laserdioden: 鈥濵it dem Projekt werden wir sicher auch die Qualit盲t blauer und anderer Laserdioden verbessern. Die blauen sind vor allem f眉r die Datenspeicherung relevant.鈥� Insofern bewege sich das Vorhaben schon im Grenzbereich zur angewandten Forschung. 鈥濫ine Vorstufe zur Unternehmensforschung sozusagen.鈥� Ein namhaftes Unternehmen jedenfalls habe bereits Interesse an einer Zusammenarbeit signalisiert.
Weitere Informationen: Prof. Dr. Ferdinand Scholz, Tel. 0731/50-26052