"Dezember/17 IKZ-News: Beta-Galliumoxid - Ein neuer Halbleiter für die Leistungselektronik"

Effizient schaltende mikroelektronische Leistungsbauelemente leisten einen bedeutenden Beitrag, wenn es darum geht, innovative Technologien zu entwickeln. Gegenwärtig werden in der Leistungselektronik hauptsächlich Bauelemente auf der Basis von Siliziumcarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) verwendet. Nun rückt jedoch ein neues Material in den Fokus des Interesses.

 

Monoklines β-Galliumoxid (β-Ga2O3) ist ein transparentes, halbleitendes Oxid mit vielversprechenden Eigenschaften. Durch einen Bandabstand von 4.8 eV, einer hohen theoretisch bestimmten Feldstärke von 8 MV/cm sowie einer hohen Leistungskennzahl bietet β-Ga2O3 eine aussichtsreiche Perspektive auf dem Gebiet der Leistungselektronik.

Das IKZ hat sich in den vergangenen Jahren eine ausgezeichnete Expertise bei der Züchtung von β-Ga2O3-Einkristallen und –Schichten erarbeitet. Dem Institut ist es gelungen, eine Kristallzüchtungstechnologie nach dem Czochralski-Verfahren für β-Ga2O3-Kristallen zu entwickeln und zu patentieren. Mit diesem Verfahren lassen sich Kristalle prinzipiell in hoher kristalliner Qualität herstellen.

Auf dieser Grundlage wurde im Sommer 2017 ein gemeinsames, durch das BMBF im Rahmen des VIP+ Programms gefördertes Forschungsprojekt mit der Technischen Universität Berlin und dem Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik, Berlin, begonnen. Bereits Voruntersuchungen zeigten, dass Metall-Isolator-Halbleiter Feldeffekttransistoren (MISFETs) auf der Basis von (100)-orientierten β-Ga2O3 – Epitaxieschichten sehr gute Bauelementeigenschaften aufweisen, die das große Potential des Halbleiters β-Ga2O3 für die Leistungselektronik demonstrieren.


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"November/17 IKZ-News: Thomas Schröder nimmt Ruf als neuen Direktor des IKZ an"

Herr Prof. Dr. Thomas Schröder hat den Ruf auf die Professur „Kristallwachstum“ an der Humboldt-Universität zu Berlin angenommen. Damit erhält das IKZ einen neuen Direktor. Herr Schröder wird die Position voraussichtlich im ersten Quartal 2018 antreten.

Herr Schröder ist derzeitig Abteilungsleiter der Sektion        Materialforschung am Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik in Frankfurt (Oder) und besetzt eine Professur für Halbleitermaterialien an der BTU Cottbus – Senftenberg.


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"Oktober/17 IKZ-News: Dorothee Braun schließt Promotion mit Auszeichnung ab"

Dr. Dorothee Braun (Leibniz-Institut für Kristallzüchtung) hat ihre Promotion am 17.10.2017 an der Technischen Universität Berlin mit dem Thema “Strain-phase relations in lead-free ferroelectric KxNa1-xNbO3 epitaxial films for domain engineering“ mit Auszeichnung bestanden.

In ihrer Doktorarbeit untersuchte Frau Braun Materialien mit ferro- und piezoelektrischen Eigenschaften, wie sie für elektronische Anwendungen, z.B. für Drucksensoren oder Ultraschallgeräte, einsetzt werden. Die derzeit verwendeten Materialien stellen aufgrund ihres Bleianteils ein hohes Gesundheitsrisiko dar. Daher gilt es, bleifreie Materialien mit vergleichbaren oder neuartigen Eigenschaften zu finden. Hierzu untersuchte sie insbesondere dünne kristalline Kaliumnatriumniobat-Schichten und betrachtete die Beziehung zwischen der kristallinen Struktur und der sich ausbildenden ferroelektrischen Ordnung. Dorothee Braun legte mit ihrer Doktorarbeit die Basis für die weitere, zielgerichtete Forschung an der Struktur-Eigenschafts-Beziehung von Oxidschichten, insbesondere mit Perowskitstruktur. Die experimentellen und theoretischen Arbeiten wurden in der AG Ferroelektrische Oxidschichten im IKZ durchgeführt.

Ihr Bachelor- und Masterstudium in Physik, mit dem Schwerpunkt Festkörperphysik, absolvierte sie an der Humboldt-Universität zu Berlin. Frau Braun wird zwei weitere Jahre am Leibniz-Institut für Kristallzüchtung in der Arbeitsgruppe Ferroelektrische Oxidschichten an der Herstellung und Charakterisierung von bleifreien Perowskitschichten arbeiten.


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"September/17 IKZ-News: Dr. Kaspars Dadzis erhält internationalen LIMTECH Nachwuchspreis"

Für seine Arbeiten auf dem Gebiet der Modellexperimente und numerischen Simulation bei der Kristallzüchtung wird Herr Dr. Kaspars Dadzis (Leibniz-Institut für Kristallzüchtung) mit dem LIMTECH Young Scientist Award 2017 ausgezeichnet.

Herr Dadzis arbeitete von 2002 bis 2007 an der Universität von Lettland, Riga, an der Simulation von Kristallzüchtungsprozessen nach dem Float Zone-Verfahren bevor er sich ab 2008 näher mit der industriellen Kristallzüchtung beschäftigte (SolarWorld, Freiberg). Seine Promotion erlangte er im Bereich der gerichteten Erstarrung von Silizium an der TU Bergakademie Freiberg in Kooperation mit den Fraunhofer Instituten IISB und THM. Seit 2016 forscht Herr Dadzis am Leibniz-Institut für Kristallzüchtung in der Arbeitsgruppe Silizium & Germanium an der Entwicklung neuer Methoden beim Wachstum kristalliner Materialien.

Der Preis wird jährlich von der LIMTECH Alliance, eine von der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren geförderte Forschungsinitiative zur Flüssigmetalltechnologie, verliehen. Im Rahmen eines Symposiums der Allianz am 19. und 20. September 2017 in Dresden wird Herr Dr. Dadzis seinen Vortrag zur Preisverleihung zum Thema „Modellexperimente in der Kristallzüchtung“ halten. Der Preis ist mit 2000 € dotiert.

Weitere Informationen zum Preis und zur Konferenz finden Sie hier:

International LIMTECH Young Scientist Award

Final LIMTECH Colloquium and International Symposium on Liquid Metal Technologies


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"Februar/18 IKZ-News: Thomas Schröder als neuer Direktor des Leibniz-Institutes für Kristallzüchtung berufen"

Zum 1. Februar 2018 übernimmt Prof. Dr. Thomas Schröder die Leitung des Leibniz-Instituts für Kristallzüchtung (IKZ) in Berlin-Adlershof. Damit verbunden ist die Professur „Kristallwachstum“ an der Humboldt-Universität zu Berlin. Seit 2013 hat Prof. Dr. Günther Tränkle, Direktor des Ferdinand-Braun-Institutes für Höchstfrequenztechnik, die kommissarische Leitung des Institutes übernommen, unter dessen Führung sich das IKZ zu einem führenden Zentrum für Kristallzüchtung in Europa weiterentwickeln konnte.

Thomas Schröder hält seit 2012 eine Professur für Halbleitermaterialien an der Brandenburgischen Technischen Universität (BTU) Cottbus-Senftenberg und ist seit 2009 Leiter der Abteilung Materialforschung am Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (IHP) in Frankfurt (Oder). Hier betreibt er mit seinem Team eine moderne Materialforschung im Bereich der „More than Moore“ Silizium Mikroelektronik. Als studierter Chemiker und Physiker erlangte Thomas Schröder seine Promotion im Bereich der physikalischen Chemie von Dielektrika an der Humboldt-Universität sowie dem Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin.

Das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung erforscht die wissenschaftlichen und technologischen Fragestellungen des Kristallwachstums und der Kristallzüchtung. Dies reicht von der Grundlagenforschung bis hin zu industrienaher Technologieentwicklung. Die am Institut entwickelten Materialien bilden die Basis für moderne technische Anwendungen, die unter anderem in der Mikro-, Opto- und Leistungselektronik, der Photovoltaik, in Optik und Lasertechnik oder der Sensorik zum Einsatz kommen. Zusätzlich erfüllt das Institut eine überregionale Servicefunktion, zu der besonders die Bereitstellung spezieller Kristalle für die Forschung, die Charakterisierung von kristallinen Materialien oder die Entwicklung von Technologien für Forschung und Industrie zählen.


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"September/17 IKZ-News: Das IKZ erfolgreich bei der Adlershofer Firmenstaffel 2017"

Am 7. September 2017 fand auf dem ehemaligen Flugfeld Johannisthal die 5. Adlershofer Firmenstaffel statt. Insgesamt gingen 163 Teams für die in Adlershof ansässigen Firmen an den Start und kämpften auf einer Gesamtstrecke von 8,7 km (3 x 2,9 km) um die beste Laufzeit.

Das IKZ wurde hierbei erfolgreich vertreten von Felix Lange, Natalia Stolyarchuk und Christian Ehlers (von links nach rechts), welche eine gute Platzierung in der vorderen Hälfte belegen konnten.

 

Wir bedanken uns an dieser Stelle recht herzlich bei den Organisatoren Gesundheitssport Berlin-Brandenburg e. V. (GSBB) für die sehr gelungene Veranstaltung.


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"April/17 IKZ-News: Kick-off Veranstaltung anlässlich der Gründung des neuen
Zentrums für Lasermaterialien"

Im Rahmen eines zweitägigen Workshops lud das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ) am 27. und 28.04.2017 Fachleute aus Forschung und Industrie dazu ein, einen Einblick in die Arbeit des neuen Zentrums für Lasermaterialien zu erlangen.

Unter Leitung von Herrn Dr. Christian Kränkel entsteht am IKZ seit April 2017 ein Kompetenzzentrum, welches in Zusammenarbeit mit dem Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH), innovative Lasermaterialien erforscht, qualifiziert und entwickelt.

Die Teilnehmer des Workshops kamen in einem offenen Rahmen zusammen, um Einblicke in aktuelle Kompetenzen der Stakeholder und zukünftige Arbeitsschwerpunkte des neuen Zentrums zu gewinnen sowie Möglichkeiten für industrielle Anwendungen zu diskutieren. Eine Reihe von Fachvorträgen zum Thema Lasertechnologie rundete das Programm ab.

 


Zentrum für Lasermaterialien / Center for Laser Materials
(web presence)
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"August/17 IKZ-News: Thomas Schröder erhält Ruf als neuer Direktor des IKZ"

Am 15.08.2017 wurde der Ruf an Herrn Prof. Dr. Thomas Schröder für die Professur „Kristallwachstum“ an der Humboldt-Universität zu Berlin ausgesprochen. Damit verbunden ist die Position des Direktors des Leibniz-Instituts für Kristallzüchtung.

Herr Schröder ist derzeitig Abteilungsleiter der Sektion Materialforschung am Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik in Frankfurt (Oder) und besetzt eine Professur für Halbleitermaterialien an der BTU Cottbus – Senftenberg.


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"März/17 IKZ-News: Gründerpreis für IKZ-Ausgründung GOLARES"

Ausgezeichnet beschichten – Gründerpreis für IKZ-Ausgründung GOLARES

Die GOLARES GmbH wurde am 24. März 2017 mit dem mit 50.000 Euro dotierten Gründerpreis der Leibniz-Gemeinschaft ausgezeichnet. Die Ausgründung des Leibniz-Instituts für Kristallzüchtung (IKZ) bietet Beschichtung und Mikrostrukturierung mittels Plasmatechnologie von opto- und mikro­elektronischen Bauelementen an. Die Behandlung von Oberflächen mit Gas-Plasma ist ein Schlüsselschritt bei der Herstellung derartiger High-Tech-Produkte. Dr. Michael Arens und Dr. Sebastian Golka beschäftigen sich seit mehr als 10 Jahren mit dieser Technologie und haben GOLARES im Juni 2016 ausgegründet.

,,Unser Verfahren ist besonders schädigungsarm“, erklärt Sebastian Golka, ,,gleichzeitig sind unsere Schichten von hoher Qualität, die mit anderen Verfahren so nicht erreicht werden kann.“ Das wiederum erhöht die Effizienz und die Lebensdauer der Endprodukte. Hinzu kommt, dass es kaum Anbieter für Beschichtungen mit speziellen Materialien wie Titan- oder Aluminiumnitrid mit der plasmaunterstützten Gasphasenbeschichtung gibt. „Wir bieten Dienstleistungen, die besonders für kleine und mittlere Unternehmen interessant sind, die keine eigenen Plasmaanlagen haben“, ergänzt Michael Arens. Oftmals sind auch nur kleine Serien für die Forschung und Entwicklung notwendig.

Das Gründungsvorhaben erfolgte zunächst aus Mitteln des Bundeswirtschaftsministeriums im Rahmen eines EXIST-Gründerstipendiums. Mit dem Preisgeld von 50.000 € erhalten die beiden Gründer die Möglichkeit, den Markteintritt erfolgreich zu gestalten und damit ihr Unternehmenskonzept weiter auszubauen.

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"Februar/17 Development of large Gallium(III)oxide single crystals for electronic devices"

 

An intensive research on bulk growth of β-Ga2O3 by the Czochralski method resulted in development of large single crystals of 2 inch diameter and length up to 4 inch.
High thermal instability at high temperatures of that compound required an application of unique technical solutions to thermodynamically stabilize and make the growth of β-Ga2O3 stable. The provision of this proprietary technology allows for yet further scaling-up of melt grown β-Ga2O3 crystals.
β-Ga2O3 is a transparent semiconducting oxide with a wide energy gap of 4.85 eV, a wide range of possible free electron concentrations between 1016 and 1019 cm-3 and electron mobility up to 150 cm2V-1s-1. Electrically insulating crystals can also be obtained by doping with Mg.
A unique combination of electrical and optical properties make β-Ga2O3 a great candidate for designing devices in different areas of state of the art technology, such as in transparent or high power electronics, optoelectronics and detecting systems.

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Lange Nacht der Wissenschaften 2016 - 1.828 Besucher kamen zum Leibniz-Institut für Kristallzüchtung

Auch dieses Jahr fand in Berlin und Potsdam wieder die Lange Nacht der Wissenschaften statt. Am Samstag, den 11.06.2016, öffneten 73 wissenschaftliche Einrichtungen wieder ihre Türen, um interessierten Besuchern einen Einblick in ihre Räumlichkeiten und Forschungsinhalte zu geben! Dieses Jahr kamen 1.828 interessierte Besucher ans IKZ, um unsere Räumlichkeiten in der Max-Born-Str.2 in Berlin Adlershof zu besuchen. Zeitweise bestand eine 90minutige Wartezeit, aufgrund der sehr großen Nachfrage, um einen Platz für eine Führung zu erhalten.

"Mai/17 IKZ in der Presse: 25 Jahre Forschungsverbund Berlin - schwieriger Neuanfang nach der Wende - Gespräch mit Dr. Günter Wagner"

Quelle: Berliner Zeitung, 17.05.2017
25 Jahre Forschungsverbund Berlin - schwieriger Neuanfang nach der Wende

...So entstand auch das Institut für Kristallzüchtung (IKZ), das zum Forschungsverbund gehört und seinen Sitz in Adlershof hat. „Nach der Evaluierung wurde beschlossen, dass der Bereich Kristallzüchtung eines der Akademie-Institute gute Impulse für die gesamtdeutsche Forschungslandschaft geben würde“, erinnert sich Günter Wagner. Der Kristallograf ist seit 1992 wissenschaftlicher Mitarbeiter am IKZ. Aus diesem speziellen Bereich wurde ein neues, eigenständiges Institut gegründet – mit Wissenschaftlern aus unterschiedlichen Einrichtungen, die sich mit dem Thema Kristallzucht befassten. Heute ist das Institut europaweit führend. Die Kristalle werden beispielsweise für Datenspeicher, Quantentechnologie und Elektronik gebraucht.

 

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16. Girls'Day! Auch das IKZ öffnet am 30.04.16 seine Türen für den diesjährigen Girls'Day

Auch am diesjährigen Girlsday nutzt das IKZ seine Chance, das Interesse von Mädchen der Klassen 5 bis 10 für unsere vielfältgen Arbeitsbereiche zu wecken und sich so vielfältige Personalressourcen für die Zukunft zu erschließen. An diesem Tag werden unsere Labore, Büros und Werkstätten für interessierte Teilnehmerinnen geöffnet sein!  

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