Verlag des Forschungszentrums Jülich

JUEL-2842
Hartmann, Arno
Photolumineszens-Spektroskopie an Si1-xGe_x/Si Heterostrukturen
112 S., 1993

Aus der modernen Komrnunikations- und Informationsgesellschaft sind Halbleiterbauelemente in ihren vielfiiltigen Anwendungen nicht mehr wegzudenken. Ganz im Gegenteil erobern sich integrierte Halbleiterschaltungen ("Integrated Circuits", ICs), die von Generation zu Generation nicht nur schneller werden, sondern auch immer mehr Bauelemente pro Chipflache enthalten, standig neue Einsatzgebiete. Der Elementhalbleiter Silizium ist nach wie vor das wichtigste Ausgangsmaterial fiir die industrielle Produktion von Halbleiterschaltungen. Dies liegt in erster Linie an den chemischen und mechanischen Eigenschaften von Silizium, auf denen die Prozesse zur Herstellung von preiswerten, hochstlntegrierten Schaltungen ("Very Large Scale Integration", VLSI) beruhen. So bildet Silizium ein besonders gut in der Halbleitertechnik einsetzbares, natiirliches Oxid, und leitet die beim Betrieb hochintegrierter Schaltungen entstehende Warme gut abo Diesen technologischen Vorteilen stehen wichtige Nachteile physikalischer Natur entgegen: Im Vergleich zu vielen Verbindungshalbleitern, wie z.B. GaAs oder GalnAs, weisen die Ladungstrager in Silizium eine geringere Beweglichkeit auf, was zu kleineren Grenzfrequenzen von Siliziumschaltungen fiihrt. Hohe Grenzfrequenzen sind aber insbesondere fur die Dateniibertragung iiber Satellit oder Glasfaser von gro13er Bedeutung. Ein weiterer, gravierender Nachteil gegeniiber den obengenannten Verbindungshalbleitern ist die indirekte Bandliicke von Silizium, welche den Bau von optoelektronischen Bauelementen, wie z.B. Laserdioden, aug reinem Silizium unmoglich rnacht. Laserdioden und dazu kompatible Detektoren und Wellenleiter sind heute schon die Grundbausteine fiir die Dateniibertragung iiber Glasfasern und werden morgen moglicherweise optischen Computern zu enormen Rechenleistungen verhelfen.


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Letzte Änderung: 07.06.2022