12.08.19 -16.08.19 in Cottbus, Hauptgebäude HG 2.44, 9:15 – 13:00 Uhr
12.08.
L01
Einführung
  • Geschichte künstlicher Kristalle, Kristallzüchtende Institutionen in Deutschland, Grundlagen, Gibt es die ideale Züchtungsmethode?
  • Schmelze
    • Edelsteinsynthese nach Verneuil, CZ - Czochralski - Methode, FZ - Zonenfloat - Methode ohne Tiegel, Bridgman-Methode, Micro Pulling Down (μPD), Skull - Schmelzen
  • Lösung
    • Wäßrige Lösung, Hydrothermalsynthese, Schmelzlösung
  • Gasphase
    • Gasphasenepitaxie (VPE und CVT)
  • Anwendungen für Einkristalle aus verschiedenen Materialien
12.08.
L02
Thermodynamik, Symmetrie
  • Thermodynamik in der Kristallzüchtung
    • Grundlegende Theoreme, Gibbssche Phasenregel, Dampfdruck, Phasendiagramme, Phasenübergänge
  • Kristallstruktur, Röntgenstrahlbeugung, Reziprokes Gitter, Millersche Indizes, Einheitszellen, Stereographische Projektion,
    Gleichgewichtsform der Kristalle
13.08.
L03
Keimbildung, Transport, Wachstum
  • Phasenübergang, homogene und heterogene Keimbildung
  • Phasengrenzmodelle und Kinetik, Keimbildung aus der Gasphase, Wachstumsmoden
  • Globale Wachstumsrate, Gasphasentransport
  • Stöchiometrieabweichung, Kinetik
  • Chemischer Transport bei höherem Druck
13.08.
L04
Schmelze 1, dimensionslose Zahlen und Segregation
  • CZ – Czochralski – Methode, Si - Produktion
  • FZ - Zonenfloat - Methode ohne Tiegel, Ausrüstung & Kristalle
  • Bridgman-Methode oder vertikale Gradienten Erstarrung (VGF)
  • Transportmechanismen: Konvektion, Thermodiffusion, Bewegungsgleichung
  • dimensionslose Zahlen, Prandtl- & Rayleigh - Zahl
  • Segregation: Gleichgewichts- & effektiver Verteilungskoeffizient
  • äußere Kräfte zur Unterdrückung von Streifen
  • konstitutionelle Unterkühlung (KUK), Kriterium für stabiles Wachstum
  • Störungstheorie, morphologische Instabilität
14.08.
L05
Schmelze 2, Mikrogravitation, Modellierung
  • Strategie zur Verbesserung der Kristallperfektion auf der Erde
  • Schmelze unter µg-Bedingungen, externe Kräfte
  • µg für FZ, Cz, VB und PVT
  • Modellierung auf verschiedenen Längenskalen
  • Transportgleichungen für Wärme, Impuls und Masse, Navier-Stokes-Gleichung
  • Beispiele für die Bridgman- und Cz-Züchtung
14.08.
L06
Realstruktur, Kristallbearbeitung
  • Punktdefekte – thermodynamische Notwendigkeit, Eigenfehlordnungstypen, atomare Fehlordnung, Versetzungen und ihre Bewegung bei hoher Temperatur, Wechselwirkung zwischen Versetzungen, Grenzflächen und zweite Phasen
  • Kristallbearbeitung, Rauigkeit, Härte, Wafer-Charakterisierung
15.08.
L07
Gasphasenzüchtung breitlückiger massiver Halbleiter
  • PVT von ZnSe (auch CVT), AlN (s. L12) und SiC
15.08.
L08
Defekte, Dotierung, Positronenannihilation
  • Polytypinstabilität, Stapelfehler, Defektanalyse und Entstehungsmodelle
  • Dotierung, Positronen - Annihilationsspektroskopie
16.08.
L09
Gasphasenepitaxie
  • Epitaxiemethoden, Wachstumsmoden
  • Stadien der Gitterfehlpassung, hetero-epitaktische Techniken
  • Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)– Diamant, Aixtron
  • Charakterisierungsmethoden
  • Halide Vapour Phase Epitaxy (HVPE)
16.08.
L10
wässrige Lösung, ammonothermales Wachstum  (Ausgabe der Hausaufgaben)
  • Geschichte, Verdampfungsmethode
  • Hydrothermales und ammonothermales Wachstum
  • Halbleiter, Oxyde
19.08.19 -20.08.19, IKZ inkl. Institutsbesichtigung, Zeit nach Absprache
19.08.
L11
Züchtung aus der Schmelzlösung, Flüssigphasen - Epitaxie
  • Wandernde Lösungsmittel Methode TSM und Wandernde Heizer Methode THM
  • Lösungszüchtung mit Keimsetzung an der Oberfläche TSSG
  • Flüssigphasenepitaxie LPE
  • Fremdlösungsmittel (Flux) für Verbindungshalbleiter
19.08.
L12
Nitride
  • Eigenschaften
  • Methoden zur Einkristallzüchtung
    • AlN - Züchtung (Sublimation)
    • GaN - Züchtung & Charakterisierung
20.08.
L13
Nanostrukturen und Besichtigung der IKZ-Labore (Rückgabe der Hausaufgaben)
  • Quantenwände QW, Anwendung, MBE für ZnO und organisches Material
  • Quantendrähte, Züchtung von Si Nano-Whiskern auf Si - Substraten
  • Quantenpunkte QD
  • Graphen