Die Synergie von massiven Einkristallen und Schichten bzw. Nanostrukturen ermöglicht dem IKZ die Herstellung von Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften, z.B. durch Ausnutzung von gezielten Verspannungen („Strain Engineering“) oder Anisotropieeffekten. Die Abteilung hat dabei besonders das Verständnis der Wachstumsmechanismen für hochfunktionale Materialien in Mikroelektronik, Sensorik, Datenspeicherung, Photovoltaik und Quantencomputing im Blick.
Die Abteilung konzentriert sich auf das Wachstum und die Charakterisierung von Nanostrukturen, mono- und polykristalliner Halbleiter- und Oxidschichten, auf die Entwicklung von Kristallzüchtungs- und Analysemethoden sowie auf die Modellierung von Keimbildungs- und Wachstumsprozessen. Für das Wachstum derartiger Strukturen werden moderne Depositionstechniken wie Metallorganische Gasphasenepitaxie (MOVPE), Molekularstrahlepitaxie (MBE) und gepulste Laserdeposition (PLD) eingesetzt.