Untersuchungen an ionenstrahlsynthetisierten CdSe-Nanokristallen …

… eröffnen Anwendungsperspektiven in optoelektronischen Bauelementen

Für seine materialwissenschaftliche Dissertation wurde Dr. Ingo Großhans mit dem Wissenschaftpreis der IHK Schwaben ausgezeichnet.

Durch strukturelle und optische Untersuchungen an ionenstrahlsynthetisierten CdSe-Nanokristallen hat der Augsburger Materialwissenschaftler Dr. Ingo Großhans die experimentellen Möglichkeiten auf dem Gebiet der Ionenstrahlsynthese mehrkomponentiger eingebetteter Halbleiter-Nanokristalle deutlich erweitert und damit die technologische Basis für deren mögliche Anwendungen in optoelektronischen Bauelementen geschaffen. Für seine Dissertation, die am Lehrstuhl für Experimentalphysik IV von Prof. Dr. Bernd Stritzker betreut wurde, ist Großhans kürzlich mit dem diesjährigen Wissenschaftspreis der Industrie- und Handelkammer Schwaben ausgezeichnet worden.

Mit Hilfe von Ionen-Implantation hat Großhans Lagen aus Halbleiter-Nanokristallen ganz gezielt in einem definierten Bereich von wenigen zehntausendstel Millimeter unterhalb der Oberfläche dünner Siliziumdioxidschichten hergestellt. Mit der Implantation nur eines Elementes wurde diese Technik in den letzten Jahren zwar bereits gut erforscht; mit der Implantation verschiedener Elementsorten und mit den daraus resultierenden Eigenschaften begibt Großhans sich dagegen auf ein noch sehr junges Forschungsgebiet. Das zentrale Problem dabei ist die mit der Anzahl der implantierten Elemente stark ansteigende Zahl der zu berücksichtigenden Prozessparameter. Um auf diesem Gebiet systematisch und effizient Untersuchungen durchzuführen zu können, gilt es, kombinatorische Materialsynthese-Verfahren auf die Technik der Ionen-Implantation anzuwenden.

Als Lichtverstärkungsmedium und Sensormaterial einsetzbar

Großhans konnte erstmals zeigen, dass die Bildung von optisch aktiven CdSe Nanokristalliten in dünnen Siliziumdioxidschichten auf Silizium mit einer sehr geringen thermischen Belastung möglich ist. Zudem konnte er an ionenstrahlsynthetisierten eingebetteten CdSe-Nanokristallen hohe Photolumineszenz-Ausbeuten erreichen, die maßgeblich vom Mengenverhältnis der implantierten Elemente beeinflusst werden. Seine Untersuchungen liefern einen Grundstock für optische, elektrooptische und photochemische Anwendungen in miniaturisierten Bauelementen. So eröffnet sich z. B. die Möglichkeit, mittels Ionen-Implantation synthetisierte Halbleiter-Nanokristalle in planaren Lichtwellenleitern herzustellen, die sich als Lichtverstärkungsmedium oder auch als Sensormaterial einsetzen lassen.

Kontakt:
Prof. Dr. Bernd Stritzker
Lehrstuhl für Experimentalphysik IV
Universität Augsburg
86135 Augsburg
Telefon 0821/598-3400
bernd.stritzker@physik.uni-augsburg.de