Oberflächen von Festkörpern sind heute aus der Grundlagenforschung von Physik, Chemie und Materialwissenschaften nicht mehr wegzudenken und spielen in zahlreichen Anwendungen eine immer bedeutendere Rolle. Das vorliegende Lehrbuch gibt eine Einführung in die moderne experimentelle Oberflächenphysik. Aufgrund langjähriger Lehrerfahrung gelingt es den Autoren, oberflächenspezifische Eigenschaften und Prozesse in leicht verständlicher Form zu erarbeiten und ein mikroskopisches Verständnis der Phänomene an der Oberfläche zu vermitteln. Das Werk besticht durch sein klares, didaktisches Konzept und ist sowohl als begleitende als auch vertiefende Lektüre zur Vorlesung geeignet. Icons am Seitenrand kennzeichnen Vertiefungsthemen, Zusammenfassungen und weiterführende Literaturangaben am Ende der Kapitel.
Aktualisiert: 2023-05-29
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Oberflächen von Festkörpern sind heute aus der Grundlagenforschung von Physik, Chemie und Materialwissenschaften nicht mehr wegzudenken und spielen in zahlreichen Anwendungen eine immer bedeutendere Rolle. Das vorliegende Lehrbuch gibt eine Einführung in die moderne experimentelle Oberflächenphysik. Aufgrund langjähriger Lehrerfahrung gelingt es den Autoren, oberflächenspezifische Eigenschaften und Prozesse in leicht verständlicher Form zu erarbeiten und ein mikroskopisches Verständnis der Phänomene an der Oberfläche zu vermitteln. Das Werk besticht durch sein klares, didaktisches Konzept und ist sowohl als begleitende als auch vertiefende Lektüre zur Vorlesung geeignet. Icons am Seitenrand kennzeichnen Vertiefungsthemen, Zusammenfassungen und weiterführende Literaturangaben am Ende der Kapitel.
Aktualisiert: 2023-05-29
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Lichtemittierende Dioden (LEDs) auf Basis des Materialsystems (In)AlGaN, die im ultravioletten (UV) Spektralbereich abstrahlen, werden unter anderem in der medizinischen Phototherapie, beim Pflanzenwachstum oder zur Desinfektion eingesetzt. Mit kurzwelligem UVC-Licht lassen sich auch Mikroben wie Viren inaktivieren, wodurch UV-LEDs auch dabei helfen können, die Ausbreitung von SARS-CoV-2 zu verringern. Allerdings nimmt im Langzeitbetrieb die optische Leistung der UV-LEDs schnell ab. Damit einher geht eine geringe Lebensdauer von einigen hundert bis tausend Stunden, die dem breiten Einsatz von UV-LEDs bislang im Weg steht.
Ziel dieser Arbeit war es, die physikalischen Ursachen zu finden, die zu der betriebsbedingten Leistungsabnahme von UVB- und UVC-LEDs führen. Hierzu wurde der Einfluss der LED-Betriebsparameter, des Chipdesigns, der Halbleiterschichtstruktur und deren Kristallqualität auf die Lebensdauer der LEDs untersucht. Dabei stellte sich die Stromdichte als der wesentliche Beschleunigungsfaktor der Degradation heraus, wofür eine mathematische Beschreibung hergeleitet wurde. Zudem wurde aufgedeckt, dass hohe Ladungsträgerdichten in der aktiven Zone die LED-Lebensdauer verkürzen. Durch eine verbesserte Kristallqualität ließ sich jedoch die Lebensdauer der LEDs signifikant auf mehr als 10.000 h erhöhen, was den breiten Einsatz von UV-LEDs ermöglicht.
Die experimentellen Ergebnisse in Verbindung mit theoretischen Simulationen des Ladungsträgertransports legen nahe, dass die betriebsbedingte Leistungsabnahme maßgeblich durch die Auger-Rekombination angetrieben wird. Im Ergebnis kann erstmalig ein quantitativ begründetes Degradationsmodell aufgestellt werden.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Oberflächen von Festkörpern sind heute aus der Grundlagenforschung von Physik, Chemie und Materialwissenschaften nicht mehr wegzudenken und spielen in zahlreichen Anwendungen eine immer bedeutendere Rolle. Das vorliegende Lehrbuch gibt eine Einführung in die moderne experimentelle Oberflächenphysik. Aufgrund langjähriger Lehrerfahrung gelingt es den Autoren, oberflächenspezifische Eigenschaften und Prozesse in leicht verständlicher Form zu erarbeiten und ein mikroskopisches Verständnis der Phänomene an der Oberfläche zu vermitteln. Das Werk besticht durch sein klares, didaktisches Konzept und ist sowohl als begleitende als auch vertiefende Lektüre zur Vorlesung geeignet. Icons am Seitenrand kennzeichnen Vertiefungsthemen, Zusammenfassungen und weiterführende Literaturangaben am Ende der Kapitel.
Aktualisiert: 2023-03-27
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Dissertation zur Erlangung eines Doktorgrades der Naturwissenschaften
Aktualisiert: 2020-08-25
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Oberflächen von Festkörpern sind heute aus der Grundlagenforschung von Physik, Chemie und Materialwissenschaften nicht mehr wegzudenken und spielen in zahlreichen Anwendungen eine immer bedeutendere Rolle. Das vorliegende Lehrbuch gibt eine Einführung in die moderne experimentelle Oberflächenphysik. Aufgrund langjähriger Lehrerfahrung gelingt es den Autoren, oberflächenspezifische Eigenschaften und Prozesse in leicht verständlicher Form zu erarbeiten und ein mikroskopisches Verständnis der Phänomene an der Oberfläche zu vermitteln. Das Werk besticht durch sein klares, didaktisches Konzept und ist sowohl als begleitende als auch vertiefende Lektüre zur Vorlesung geeignet. Icons am Seitenrand kennzeichnen Vertiefungsthemen, Zusammenfassungen und weiterführende Literaturangaben am Ende der Kapitel.
Aktualisiert: 2023-03-27
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