Forschung

Das Graduiertenkolleg "Funktionalisierung von Halbleitern" beschäftigt sich mit der Entwicklung, Charakterisierung und Integration neuartiger Materialien auf momentan verwendeten Halbleitern. Dadurch wird dann die Leistungsfähigkeit des erzeugten Gesamtsystems wesentlich verbessert und es eröffnen sich neue Anwendungsfelder.

Als ein fachlicher Schwerpunkt wird die gitterangepasste Integration metastabiler III/V-Halbleiter mit direkter Bandstruktur auf Si-Substrate verfolgt, was künftige Anwendungen in der Photonik und in der Elektronik revolutionieren wird. Bis vor kurzem waren beispielsweise Computeranwender daran gewöhnt, dass mit jeder Rechnergeneration die Geschwindigkeit der Geräte steigt. Dies ist jedoch aufgrund fundamentaler physikalischer Limitierungen in Zukunft nicht mehr möglich. Aus diesem Grund ist die Entwicklung eines Lasers auf Silizium-Substrat für die Inter- und Intra-Chip-Kommunikation ein Thema des Graduiertenkollegs. Die Taktraten so funktionalisierter Silizium-Bauelemente können sich dann wieder steigern. Um dieses Ziel zu erreichen, arbeiten Gruppen, die sich mit der Synthese geeigneter metallorganischer Verbindungen für die Abscheidung beschäftigen, eng mit Gruppen zusammen, die die Abscheidung vornehmen, die Anbindung der Moleküle auf die Unterlage theoretisch und experimentell studieren und dann die resultierenden Strukturen strukturell und optisch charakterisieren. Sowohl zur Herstellung als auch zur Charakterisierung der Strukturen werden Methoden der Hochtechnologie eingesetzt.

Ein weiteres Thema des Graduiertenkollegs ist die Synthese von Halbleiter-Nanopartikeln und die Integration spezieller organischer Moleküle auf deren Oberflächen. Die Nanopartikel sollen dann wiederum gezielt mittels sich selbst anordnenden - assemblierenden - Monolagen auf Halbleitern fixiert werden. Mit diesen Strukturen sind neuartige Bauelemente, wie zum Beispiel ortsselektive, lichtgesteuerte Schalter möglich. Ein weiteres Anwendungsfeld ist die Synthese molekularer Cluster, die nichtlinear-optische Eigenschaften besitzen. Auch in diesem Themenbereich kooperieren synthetische Chemiker mit Halbleiterphysikern und Oberflächenphysikern in einem interdisziplinären Forschungsprogramm.

Den Doktorandinnen und Doktoranden soll in diesem Forschungsprogramm, das von einem darauf abgestimmten Ausbildungsprogramm begleitet wird, die Möglichkeit gegeben werden, sich optimal auf alle Karrierewege, sowohl in Hochschule als auch in Industrie, vorzubereiten.

Überblick über die Projektbereiche und Projekte des GRKs:

A: Nanoschichtstrukturen zur Funktionalisierung von Si

B: Nanopartikel zur Funktionalisierung

C: Verständnis und Kontrolle der Funktionalisierung