Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher des Leibniz-Instituts für Kristallzüchtung erhalten Innovationspreis Berlin-Brandenburg

08.12.2008
Die Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, mit der sich Kristalle für technische Anwendungen in besserer Qualität und kostengünstiger herstellen lassen. Eine erste Anlage befindet sich bereits in der industriellen Erprobung.

Das Team um Prof. Peter Rudolph vom Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ) erhält für die Entwicklung einer neuen Methode zur Züchtung von Halbleiterkristallen den Innovationspreis Berlin-Brandenburg. Mit ausgezeichnet werden das Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik (WIAS) sowie die Firmen Steremat Elektrowärme GmbH aus Berlin und Auteam Industrie-Elektronik GmbH aus Brandenburg.

Kristalle - das sind nicht nur Schmuckstücke, sondern sie spielen in der Technikwelt eine wichtige Rolle. Wissenschaftlich steht der Begriff Kristall für perfekt angeordnete Atome in einem Festkörper. Handys, Laser, Leuchtdioden - sie alle funktionieren nur, weil in ihnen Bauelemente stecken, die auf hochregelmäßigen Halbleiterkristallen wie Silizium oder Galliumarsenid basieren. Solche Kristalle werden in der Industrie in großem Maßstab in aufwändigen Verfahren "gezüchtet". Dabei kühlt eine Schmelze langsam und kontrolliert ab, die Atome können sich so Schicht für Schicht ganz gleichmäßig aneinander lagern.

Dieses Züchtungsverfahren konnten die Forscher im Rahmen des Projektes KristMAG (Kristallzüchtung im wandernden Magnetfeld) jetzt um einen entscheidenden Schritt verbessern. Die Forscher nutzten in ihren Anlagen wandernde Magnetfelder, um in der Schmelze die Strömungsintensität zu verringern. Wie in jedem Kochtopf so entstehen auch in einer Schmelze Strömungen auf Grund der unterschiedlichen Wärmeverteilung. Bewegliche Magnetfelder können diesen Strömungskräften entgegenwirken, die Schmelze kann gleichmäßiger kristallisieren.

Das Prinzip ist eigentlich nicht neu, im Vergleich zu anderen Kristallzüchtern hatten die Forscher aber die entscheidende Verbesserungsidee: Sie ordneten die Magnetfeldgeneratoren nicht mehr außen um die Schmelzöfen an, sondern entwickelten Heizspulen, mit denen sich gleichzeitig Magnetfelder erzeugen lassen. "Da das Magnetfeld unmittelbar in den Schmelztiegel eingekoppelt wird, brauchen wir nur noch relativ geringe Feldstärken. Äußere Magnetfelder müssten sehr stark sein, um bis nach innen zu dringen und würden die Kosten für eine Züchtungsanlage etwa verdoppeln", sagt Rudolph. Der Trick: Die Heizspulen erzeugen über Gleichstrom Wärme, ein darüber gelagerter Wechselstrom erzeugt die wandernden Magnetfelder. Möglich machten dies die Industriepartner des Projektes, die ein ausgefeiltes Leistungs- und Steuerungssystem entwickelten. Mithilfe der Numerik modulierten zuvor Mathematiker des WIAS und Ingenieure des IKZ in Kooperation mit der Leibniz-Universität Hannover die Anlage und die physikalischen Prozesse in 3D am Computer.

Im Ergebnis können solche Züchtungsanlagen reinere Kristalle in höherer Ausbeute liefern. Dies hat auch die Industrie erkannt, die Forscher erhielten Anfragen aus aller Welt. Die erste Anlage der Kristallzüchter befindet sich bereits in der industriellen Erprobung. Besonderes Interesse zeigte auch die Solarindustrie an dem Verfahren. Um es auf die Herstellung von Solarsilizium anzuwenden, starteten die IKZ-Forscher deshalb bereits ein weiteres Projekt.

Für Prof. Rudolph ist die Auszeichnung vor allem auch die Würdigung einer hervorragenden Teamarbeit: "Dies war nur möglich, weil es uns gelungen ist, exzellente Spezialisten verschiedener Fachgebiete aus den Regionen Berlin und Brandenburg in dem Projekt zusammenzuführen. Ich freue mich riesig über diesen Erfolg."

Der Direktor des IKZ, Prof. Roberto Fornari, sagte: "Die Umsetzung einer guten Idee in ein Produkt, welches schon innerhalb von drei Jahren auf den Markt kommt, ist vorbildlich - für unsere und weitere Forschungsbereiche."

Kontakt:
Prof. Dr. Peter Rudolph,
Email: rudolph@ikz-berlin.de,
Tel. : +49-(0)30-6392 3034,
www.ikz-berlin.de

Christine Vollgraf | idw
Weitere Informationen:
http://www.innovationspreis.de
http://www.fv-berlin.de/pm_archiv/2008/22-bewegteschmelze.html
http://www.fv-berlin.de/pm_archiv/2008/21-kristalle.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Forschungspreis „Transformative Wissenschaft 2018“ ausgelobt
16.02.2018 | Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH

nachricht Preis der DPG für superpräzisen 3-D-Laserdruck aus Karlsruhe
14.02.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

Von Bitcoins bis zur Genomchirurgie

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zukunft wird gedruckt

19.02.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer HHI präsentiert neueste VR- und 5G-Technologien auf dem Mobile World Congress

19.02.2018 | Messenachrichten

Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus

19.02.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics