Mehr Kapazität dank UV-Licht

“Ultraviolette Festkörper-Lichtquellen sind attraktiv für Speicher mit hoher Datendichte, die biomedizinische Forschung und für die Reinigung und Sterilisation von Wasser und Luft”, schreiben Yoshitaka Taniyasu und seine Kollegen von den NTT Basic Research Laboratories im japanischen Atsugi. Um den derzeitigen Rekordwert für eine Leuchtdiode von 210 Nanometern Wellenlänge zu erreichen, nutzten sie einen bisher von LED-Forschern nicht beachteten Verbindungshalbleiter, Aluminiumnitrid (AlN). Dank der besonderen Struktur seiner elektronischen Niveaus – der so genannten Bandlücke – kann Aluminiumnitrid für die Aussendung von ultravioletten Photonen verwendet werden.

In ihrem Prototyp dotierte das Team um Taniyasu hauchdünne AlN-Schichten einerseits mit Silizium-, andererseits mit Magnesium-Atomen. Dadurch herrscht ein Mangel (p-Typ) oder ein Überschuss (n-Typ) an Elektronen vor. Durch eine elektrische Spannung erzeugte Elektronen-Loch-Paare können in dem mehrschichtigen Aufbau einer AlN-Leuchtdiode nun wieder zueinander finden, rekombinieren und dabei Lichtteilchen aussenden. Diese Eigenschaft macht Aluminiumnitrid ebenfalls interessant für die Entwicklung von ultraviolett-strahlenden Halbleiterlasern, die für das Schreiben und Auslesen von Datenpunkten auf einer DVD geeignet sind.

Bis die neue UV-LED jedoch in Serie gefertigt werden kann, muss sowohl der Herstellungsprozess als auch die Lichtausbeute noch optimiert werden. Aber ebenso wie die Entwicklung eines UV-Lasers auf Aluminiumnitrid-Basis scheint das nur eine Frage der Zeit zu sein. Danach werden DVD-Scheiben mit Speicherdichten von mehreren hundert Gigabyte nicht lange auf sich warten lassen.