Seltene-Erden-Ionen verfügen über reichhaltige Lumineszenzniveaus. Durch deren Dotierung als Emissionszentren in ferroelektrischen Materialien kann mithilfe der Ferroelektrizität eine dynamische Steuerung der Emissionswellenlänge und -intensität der seltenen-Erden-Ionen erreicht werden, was die Leistung halbleitender optoelektronischer Bauelemente erheblich verbessert. AlScN bietet mit seiner starken Remanenzpolarisation, dem breiten Bandabstand und der hohen Kompatibilität mit CMOS-Prozessen neue Möglichkeiten zum Aufbau neuartiger, multifunktionaler ferroelektrischer Leuchtmittel. Diese Arbeit untersucht die Auswirkungen der Er³⁺-Dotierung auf die Lumineszenz und ferroelektrischen Eigenschaften von AlScN-Dünnfilmen. Die Erhöhung der Dotierkonzentration erhöht die Anzahl der Emissionszentren; im Konzentrationsbereich von 3,6 % bis 9,4 % zeigt sich eine Zunahme der Er³⁺-Emissionspeak-Intensität, während bei Konzentrationen über 10 % ein Auslösch-Effekt die Emission abschwächt. Die Er³⁺-Dotierung führt zu einer leichten Verschlechterung der AlScN-Eigenschaften, bei einer Konzentration von 9,4 % kann jedoch eine Remanenzpolarisation von über 80 μC/cm² aufrechterhalten werden, was die Koexistenz von Lumineszenz und starker Ferroelektrizität zeigt und die Grundlage für die Entwicklung neuer multifunktionaler und hochintegrierter Leuchtmittel auf Basis dieses ferroelektrischen Materials bildet.

AlScN;Er³⁺;Photolumineszenz;starke Ferroelektrizität