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 Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott
16.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mikrostrukturen mit dem Laser ätzen
25.10.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nährstoffhaushalt einer neuentdeckten “Todeszone” im Indischen Ozean auf der Kippe

06.12.2016 | Geowissenschaften

Entschlüsselung von Kommunikationswegen zwischen Tumor- und Immunzellen beim Eierstockkrebs

06.12.2016 | Medizin Gesundheit

Bioabbaubare Polymer-Beschichtung für Implantate

06.12.2016 | Materialwissenschaften