Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Schmelze bändigen

27.06.2007
Eine pfiffige Idee könnte die Herstellung von Halbleiterkristallen revolutionieren: Forscher des Berliner Instituts für Kristallzüchtung (IKZ) nutzen wandernde Magnetfelder, um Konvektionsprozesse in der heißen Schmelze zu kontrollieren.

Dadurch ließen sich Kristalle – etwa Silizium für Solarzellen oder Galliumarsenid für elektronische Anwendungen – kostengünstiger und in höherer Qualität als bisher produzieren. Die Idee mit den Magnetfeldern ist nicht neu, aber die Wissenschaftler des IKZ machen womöglich aus einem entscheidenden Dreh Wirklichkeit: Sie nutzen die Widerstandsheizspulen der Schmelzöfen, die das Rohmaterial erhitzen, zur gleichzeitigen Erzeugung von wandernden Magnetfeldern. Dazu musste die elektrische Ansteuerung konfiguriert werden, was zwei Industriepartner übernahmen.

Bei einem Statusseminar, das kürzlich in Berlin stattfand, haben die Kristallzüchter den ersten Galliumarsenid-Kristall präsentiert, der in einem solcherart erzeugten Magnetfeld heranwuchs. „Zusätzlich stellten wir neueste Modellrechnungen des IKZ und des Weierstraß- Institutes für Angewandte Analysis und Stochastik (WIAS) Berlin vor, nach denen es technisch möglich ist, das Verfahren im Industriemaßstab zu betreiben“, berichtet der Leiter der Forschungsgruppe, Prof. Dr. Peter Rudolph. „Die Übereinstimmung zwischen Simulation und Experiment war bei mehreren Detailprozessen beeindruckend.“

Das ließ nicht nur die teilnehmenden Wissenschaftler bei der Tagung aufhorchen, sondern auch viele Industrievertreter. „Große Marktchancen sehen vor allem die Hersteller von Solar- Silizium“, sagt Rudolph, der bereits gemeinsam mit den kooperierenden Industriepartnern über eine Ausgründung nachdenkt. Der Großteil des Siliziums für Solarzellen wird in Blockform gegossen. Dabei erkaltet die Schmelze in den Gussformen langsam, der Abkühlungs- und Kristallisationsprozess wird durch spezielle Heizanordnungen gesteuert. „Wir könnten uns vorstellen, auch bei diesem Verfahren die Heizungen so umzukonfigurieren, dass sie wandernde Magnetfelder erzeugen“, sagt Rudolph. Damit lassen sich vielleicht hochwertigere Siliziumblöcke herstellen.

... mehr zu:
»IKZ »Magnetfeld »Schmelze »Silizium »WIAS

Doch was im Labor funktioniert, muss noch lange nicht für die Industrie taugen. „Das ist der Vorteil am IKZ“, entgegnet Rudolph, „wir haben hier für unsere Versuche Anlagen im Industriemaßstab, so etwas hat keine Hochschule.“ Die ersten Untersuchungsergebnisse am GaAs-Kistall, der von seinen Mitarbeitern Dr. Frank-Michael Kießling und Matthias Czupalla im wandernden Magnetfeld gezüchtet wurde, seien sehr vielversprechend. Hinzu kommt, dass das IKZ in dem Forschungsvorhaben eng mit Unternehmen kooperiert. Das Projekt trägt den Titel "Kristallzüchtung im Magnetfeld (KristMag)" und hat ein Gesamtvolumen von 2,2 Millionen Euro. Die Förderung auf der Basis europäischer Gelder erfolgt gemeinsam durch die Technologiestiftung Berlin (TSB) für die Berliner Projektpartner (IKZ, WIAS, Steremat GmbH) sowie die F&E-Förderung Brandenburg für einen Industriepartner aus Ostbrandenburg (Auteam GmbH). Hinzu kommen Konsortialpartner wie das Institut für Elektrothermische Prozesse der Uni Hannover und das Kristall-Labor des Fraunhofer- Institutes IISB in Erlangen.

Weitere Hinterrund-Informationen zum Statusseminar erhalten Sie gerne auf Anfrage.

Ansprechpartner: Prof. Dr. Peter Rudolph, IKZ, Tel.: 030 / 6392-3034 (rudolph@ikz-berlin.de)

Josef Zens | Forschungsverbund Berlin e.V.
Weitere Informationen:
http://www.fv-berlin.de

Weitere Berichte zu: IKZ Magnetfeld Schmelze Silizium WIAS

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Dresdner Forscher drucken die Welt von Morgen
08.02.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

nachricht Neues Verfahren bringt komplex geformte Verbundwerkstoffe in die Serie
23.01.2017 | Evonik Industries AG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

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

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie