Prof. Dr. Peter Rudolph
Peter Rudolph ist Koordinator des Kompetenzfeldes „Technologieentwicklung“ am Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ)
Peter Rudolph (Diplom als Elektroingenieur an der Technischen Universität Lvov, Promotion und Habilitation an der Humboldt-Universität zu Berlin) wurde im Jahr 1985 zum Universitätsprofessor berufen. Bis 1993 arbeitete er am Institut für Kristallographie und Materialwissenschaften der HU, danach am IKZ. Er ist Herausgeber von 5 Büchern, Autor eines Buches, verfasste 24 Übersichtsartikel und über 160 Originalpublikationen. Er ist Miterfinder von 28 Patenten.
Sein aktuelles Forschungsthema
ist das Wachstum von Halbleiter-Kristallen (GaAs, Ge, Si) unter Anwendung von Magnetfeldern. Für die Ergebnisse dieser Forschung hat das Team um Prof. Rudolph im Dezember 2008 den Innovationspreis Berlin Brandenburg erhalten (s. Pressemitteilung). Kristalle werden in der Industrie in großem Maßstab in aufwändigen Verfahren „gezüchtet“. Dabei kühlt eine Schmelze langsam und kontrolliert ab, die Atome können sich so Schicht für Schicht ganz gleichmäßig aneinander lagern. Dieses Züchtungsverfahren konnten die Forscher im Rahmen des Projektes KristMAG (Kristallzüchtung im wandernden Magnetfeld) jetzt um einen entscheidenden Schritt verbessern.
Die Forscher nutzten in ihren Anlagen wandernde Magnetfelder, um in der Schmelze die Strömungsintensität zu verringern. Bewegliche Magnetfelder können den üblichen Strömungskräften entgegenwirken, die Schmelze kann gleichmäßiger kristallisieren. Die entscheidende Verbesserungsidee war die Anordnung der Magnetfeldgeneratoren nicht mehr außen um die Schmelzöfen, sondern neuartige Heizspulen, mit denen sich gleichzeitig Magnetfelder erzeugen lassen. Der Trick: Die Heizspulen erzeugen über Gleichstrom Wärme und ein darüber gelagerter Wechselstrom erzeugt die wandernden Magnetfelder, die, weil unmittelbar in den Schmelztiegel eingekoppelt, nur noch eine wesentlich geringere Feldstärke benötigen als früher die äußeren Felder. Mithilfe der Numerik modulierten zuvor Mathematiker des WIAS und Ingenieure des IKZ in Kooperation mit der Leibniz-Universität Hannover die Anlage und die physikalischen Prozesse in 3D am Computer.
Solche Züchtungsanlagen können reinere Kristalle in höherer Ausbeute liefern (s. Abbildung: Germaniumkristall, der innerhalb des KRISTMAG-Projektes in kombinierten Heizer-Magnet-Modulen am IKZ gezüchtet wurde). Daher erhielten die Forscher Anfragen aus aller Welt. Besonderes Interesse an dem Verfahren zeigte auch die Solarindustrie. Um es auf die Herstellung von Solarsilizium anzuwenden, starteten die IKZ-Forscher deshalb bereits ein weiteres Projekt.
Kontakt: Prof. Dr. Peter Rudolph, E-Mail, Tel. : +49-(0)30-6392 3034, www.ikz-berlin.de