Vortrag am 25. November 2004 im Collegium Alexandrinum

Kristalle – faszinierende Werkstoffe für die Elektronik

Dr. Jochen Friedrich

Institut für Werkstoffwissenschaften

Werkstoffe der Elektrotechnik

Universität Erlangen-Nürnberg

Martensstr. 5

91058 Erlangen

Fraunhofer IISB, Abteilung Kristallzüchtung

Schottkystrasse 10

91058 Erlangen

http://servww6.ww.uni-erlangen.de/~jogi/

Einkristalle sind aus unserem Leben nicht wegzudenken. In Form von Juwelen üben sie seit Jahrhunderten eine ungebrochene Faszination auf die Menschheit aus. Neben dieser rein ästhetischen Funktion kommt den Einkristallen aber auch eine äußerst wichtige technische Bedeutung zu. Viele umwälzende Neuerungen der vergangenen 50 Jahre wären ohne synthetisch hergestellte Einkristalle nicht möglich gewesen. Für eine ganze Reihe moderner Technologien ist der Einsatz von Einkristallen unverzichtbar. Ohne Einkristallhalbleiter gäbe es die Mikroelektronik und die Informationstechnologie in ihrer heutigen Form nicht. In der Optik werden Einkristalle zum Beispiel in Form von Fenstern und Linsen in hochentwickelte optische Systeme integriert. Mit Laserkristallen bestückte Geräte erlauben die Entwicklung von neuartigen Behandlungsmethoden in der Medizin. Auch in der modernen Messtechnik und in der Materialverarbeitung gehören Laserwerkzeuge mittlerweile zum Standard.

Die Vielfalt der zu züchtenden Materialien sowie deren individuelle Materialeigenschaften erfordern eine ganze Reihe von unterschiedlichen Kristallzüchtungsprozessen. In dem Vortrag werden die wichtigsten Technologien kurz erläutert.

Die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten in der Kristallzüchtung werden durch die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung bestimmt. Im allgemeinen gibt es jedoch drei immer wieder gestellte Probleme, die auf eine Lösung warten.

· Die Anlagen müssen vergrößert werden, um größere Kristalle züchten zu können und so Produktivität und Ausbeute zu erhöhen.

· Die Bildung bestimmter Kristallfehler muss kontrolliert werden, um die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Kristalle den Erfordernissen der jeweiligen Anwendungen anzupassen.

· Es müssen ständig Technologien für neue Materialien entwickelt werden.

In dem Vortrag werden aktuelle Beispiele zu den drei genannten Aufgaben vorgestellt.

Stand: 9. November 2004