Untersuchung der temperaturbedingten Ausdehnung von Halbleiterschmelzen



Wissenschaftler der Universität Göttingen untersuchen die temperaturbedingte Ausdehnung von Schmelzen der Halbleiter Silizium und Germanium sowie der Legierungen dieser Elemente. Die Forschungsergebnisse sind bedeutend für das Verständnis der Vorgänge in der Schmelze und deren computergestützte Simulation. Die Halbleiterindustrie verwendet Kristalle dieser Schmelzen für die Herstellung integrierter Schaltkreise, die als Chips in fast jedem elektronischen Gerät zu finden sind.

Die Halbleiter Silizium und Germanium schmelzen erst bei hohen Temperaturen und reagieren leicht mit anderen Materialien. Daher können diese Schmelzen nicht in den üblichen Behältern untersucht werden, denn sie würden mit jedem Tiegelmaterial eine chemische Verbindung eingehen. Abhilfe schaffen hier berührungsfreie Positionierverfahren, wie die elektromagnetische Levitation.

Hierbei wird die Probe in eine elektrische Spule eingebracht. Diese sorgt in einem hochfrequenten elektromagnetischen Feld dafür, dass in der Probe "Wirbelströme" erzeugt werden. Dadurch kann diese schweben, beziehungsweise positioniert werden.

Während des Prozessierens wird die Probe mit einer hochauflösenden Kamera aufgenommen. Anschließend analysieren Wissenschaftler die Bilder mit Hilfe digitaler Bildverarbeitung und bestimmen die thermische Ausdehnung der Probe. Diese Methode wird in der TEMPUS-Anlage benutzt und bei Parabelflügen eingesetzt. Im Rahmen der 8. DLR-Parabelflug-Kampagne werden darin Proben aus Silizium und Silizium-Germanium-Legierungen untersucht.


Kontakt
Prof. Dr. Konrad Samwer
Fakultät für Physik

I. Physikalisches Institut

Tel: +49 551 39-7623

Fax: +49 551 39-2328

E-Mail: ksamwer@gwdg.de
Dr. Bernd Damaschke
Fakultät für Physik

I. Physikalisches Institut

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