Züchtung von Si und Si-Ge
Züchtung unter Mikrogravitationsbedingungen
Leitung: Dipl. Min. A. Hess
Mitarbeiter: C. Lehmann, L. Rees-Isele
Kooperationen und gemeinsame Projekte:
NASA-MSFC (Huntsville, Alabama), NEC (Tsukuba,
Japan), ISAS (Fujinobe, Japan), IRPHE (Marseille), UPM (Madrid),
IEP (Universität Leipzig), IHP (Frankfurt/Oder), Access e.V.
(Aachen), Bergakademie Freiberg
Der Schwerpunkt der Arbeiten
liegt auf der Untersuchung des Zusammenhangs zwischen
Konvektionsströmungen in der Schmelze und resultierenden
Segregationsprozessen im Kristall. Eine besondere Stellung
nehmen Experimente unter Mikrogravitation und unter dem
Einfluss verschiedenartiger Magnetfelder ein, wodurch Strömungsvorgänge
gezielt beeinflusst werden können. Als Züchtungsmethoden
werden primär das Floating-Zone Verfahren und die vertikale
Bridgman Methode eingesetzt. Je nach Substanz können
unterschiedliche Problemstellungen formuliert werden:
Silicium:
Verbesserung der Dotierstoffhomogenität, Reduktion der Mikrosegregation,
Bestimmung von zeitabhängingen Wachstumsprozessen
Germaniumsilicium:
Herstellung von Einkristallen für grundlegende elektrische
und optische Messungen, Einbauverhalten bestimmter Dotierstoffe,
Untersuchungen zur Wechselwirkung Tiegel-Schmelze-Kristall, Untersuchungen zur thermo- und solutokapillaren Konvektion
Germanium: Modellsubstanz für Untersuchungen zur
Wirkung von rotierenden Magnetfeldern auf
Bridgmananordnungen, Untersuchung des Transportsystems
unter Einfluss von starken statischen Magnetfeldern. |
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| Start der Rakete "Texus
36". An Bord befanden sich Eperimente zur Siliziumzüchtung |
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Die Züchtungsexperimente werden im allgemeinen
sowohl von numerischen Simulationen begleitet, als
auch von Experimenten mit Modellflüssigkeiten (meist
Gallium), z.B. zur Messung von Strömungsgeschwindigkeiten
oder konvektiv bedingten Temperaturfluktuationen. |
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Neben der eigentlichen Kristallzüchtung
stellt die Anlagenentwicklung ein wichtiges Gebiet dar (primär
in Kooperation mit der Dornier GmbH - DaimlerChrysler Aerospace).
Als wichtigste Projekte der letzten Jahre sind zu nennen:
Ø
Temperaturmessung und -steuerung mit Faseroptik
Ø
Magnetfeldanlagen für den Einsatz unter Mikrogravitation
Ø
Widerstandsbeheizte Floating Zone Anlage für die Internationale
Raumstation (in Entwicklung)
Ø Thermo- und solutokapillare Konvektion in Ge-Si-Schmelzen
Internet
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