Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 9: Diamant

HL 9.2: Vortrag

Montag, 22. März 1999, 16:15–16:30, H3

Optimierung des optischen Auswahlverfahrens von CVD-Diamanten f"ur Sensoranwendungen — •Frank Blum, Gabriele Kosaca, Reinhart Job, and Wolfgang R. Fahrner — FernUniversit"at Hagen, Lehrgebiet Bauelemente der Elektrotechnik, Haldener Str. 182, 58084 Hagen

Der Einsatz von Diamantsubstraten f"ur sensorische Anwendungen ist insbesondere f"ur extreme Umgebungsbedingungen von gro"sem Interesse. Entscheidend f"ur das elektrische Verhalten des Sensors ist die Substratqualit"at. [1] Eine Selektion der Substrate mit Hilfe von optischen Untersuchungsmethoden wird diskutiert. Es wurden sowohl einkristalline nat"urliche Diamanten als auch synthetische CVD-Substrate analysiert. Folgende Methoden wurden zur Charak- terisierung verwendet: Optische Transmission, Ramanspektroskopie, Photolumi- neszenz und Kathodenlumineszenz. Sowohl die Transmissionsmessungen als auch die Ramanspektroskopie sind f"ur eine eindeutige Selektion der qualitativ hochwertigen Substrate nicht ausreichend. Mit Hilfe der Photolumineszenz wurde die Siliziumverunreinigung in CVD-Substraten detektiert und qualitativ bestimmt. Mit Kathodenlumineszenz wurde die Intensit"at des Rekombinationssignals des freien excitons (FE) gemessen. Dies Signal ist direkt proportional zur Ladungs- tr"agerlebensdauer. [2] Auf die charakterisierten Substrate wurde anschlie"send eine Metallstruktur aufgebracht, um einen Strahlungsdetektor herzustellen. Die Substrate mit dem h"ochsten FE-Signal zeigten das beste Detektorverhalten.

[1] D. R. Kania, Diamond radiation detectors in: The Physics of Diamond, Ed. A. Paoletti, A. Tucciarone, IOS Press, Ohmsha, 1998, p. 567 [2] F. Blum et al., IEEE IECON‘98 Proc., Vol. 4, 2382 (1998)