Carl-Ramsauer-Preis vergeben

Gleich zwei Arbeiten, die an Instituten des Forschungsverbundes Berlin angefertigt wurden, sind in diesem Jahr mit dem Carl-Ramsauer-Preis gewürdigt worden. Neben dem Physiker Dr. Jens Stenger (MB) wurde auch Dr. Kolja Haberland kürzlich für seine Dissertation ausgezeichnet.

Der Physiker Dr. Kolja Haberland promovierte an der TU Berlin. Für seine Arbeit nutzte er ein Verfahren, mit dem es möglich ist, bereits während des Produktionsprozesses die Eigenschaften von opto-elektronischen Bauelementen zu prüfen. Er führte seine Studien in Koperation mit dem Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) durch.

„Optical in-situ Studies during Metal-Organic Vapor-Phase Epitaxy with Respect to III-V device production“ lautet der Titel von Haberlands Arbeit. Darin geht es um optische Untersuchungen an Verbindungshalbleitern – das sind Materialen, die aus unterschiedlichen Komponenten bestehen (etwa. Gallium und Arsen = Galliumarsenid) und nicht nur aus einem Element wie etwa der Halbleiter Silizium. Der Vorteil: Mit Verbindungshalbleitern lassen sich z.B. Laserquellen erzeugen. Sie sind daher unter anderem für die Herstellung von opto-elektronischen Baueelementen von Bedeutung. Sie eignen sich aber auch für die Produktion von sehr schnellen Hochleistungstransistoren für Handys.

Dr. Haberland untersuchte in seiner Arbeit das kristalline Wachstum von solchen Verbindungshalbleitern mittels Reflexions- und Reflexions-Anisotropie-Spektroskopie. Vereinfacht gesagt lenkte er Licht auf die Proben und analysierte das zurückgestrahlte Licht. Neben grundlagenorientierten Fragestellungen lag ein Schwerpunkt der Arbeit bei der Untersuchung komplexer Bauelemente-Strukturen. Der Clou an dem so genannten optischen in-situ-Verfahren: Die Messungen erfolgen bereits während des Fertigungsprozesses durch ein Fenster in der Kristallwachtumsapparatur und nicht erst, wenn das Bauteil komplett ist. So lassen sich eventuelle Fehler weit früher als sonst erkennen und – im Idealfall – auch beheben. Die Untersuchung liefert eine Art Fingerabdruck des Bauelements. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, die einzelnen Teile einer Kleinserie untereinander zu vergleichen und eine bessere Reproduzierbarkeit zu erreichen.

In enger Zusammenarbeit mit dem Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) in Berlin-Adlershof wies Dr. Haberland nach, dass die optischen in-situ Verfahren geeignet sind, um höchst komplexe Halbleiterbauelement wie zum Beispiel vertikal emittierende Laser-Dioden (im Fachjargon: VCSEL) zu charakterisieren. Haberlands Untersuchungen, die zum großen Teil an den Epitaxie-Anlagen im FBH stattfanden, zeigten ebenfalls, dass „Bauelemente-Fingerprints“, die während des Wachstums der Strukturen in Echtzeit erstellt werden können, zur Optimierung der Bauelementeeigenschaften und zur Überprüfung der Reproduzierbarkeit des Wachstumsprozesses eingesetzt werden können. Aus dieser Kooperation zwischen der TU Berlin und dem FBH sind unter anderem sieben Veröffentlichungen und drei Patente hervorgegangen.

Die andere preiswürdige Doktorarbeit aus dem FVB, vorgelegt von Dr. Jens Stenger, entstand Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI). Sie befasst sich mit so genannten Wasserstoffbrücken in Flüssigkeiten. Diese haben eine fundamentale Bedeutung für die Struktur und die Funktion von vielen molekularen Systemen. Die Physikalische Gesellschaft zu Berlin vergibt den Carl-Ramsauer-Preis für herausragende Dissertationen, die an den drei Berliner Universitäten und der Universität Potsdam aus dem Gebiet der Physik und angrenzender Naturwissenschaften entstanden sind.