My field of work at the Department of Materials Science & Engineering is somewhere between physics , electrical engineering and chemistry.
Tags: Applied physics, laser physics, semiconductor physics , materials science , nanotechnology, photonics.
The topic of my PhD thesis is: Fermi level control of GaN and AlGaN
Why is this cool? The hexagonal group-III-nitrides (InN, GaN, AlN) cover a very wide range of photon wavelengths by their bandgap energies. By creating ternary compounds (eg, InGaN , AlGaN ) one can tune photonic devices to precisely defined wavelengths, so you can exactly „design“ desired materials. The nitrides are highly biocompatible, i.e. non-toxic and therefore interesting for medical applications. They are and will be used more in the future in field-effect transistors and power electronics. They promise a much higher efficiency, so they will play an important role in the energy revolution. In addition, they are already being used in solar cells, high-power LEDs, and sensors and are classified as a promising and versatile field of research worldwide.
A little explanation on the importance of wide-bandgap semiconductors (GaN and AlN are the main ones) has the gentleman in this youtube video (admittedly, he’s not an engineer or physicist):
So far, I have worked with these techniques: scanning electron microscopy, epitaxy (MOCVD), atomic force microscopy, ellipsometry, transmission spectroscopy under high pressure (in diamond cells) , Raman spectroscopy and photoluminescence spectroscopy, cryogenics
Mein Arbeitsfeld ist irgendwo zwischen Physik, Elektrotechnik und Chemie angesiedelt.
Stichworte: Angewandte Physik, Laserphysik, Halbleiterphysik, Materialwissenschaften, Nanotechnologie, Photonik.
Thema meiner Doktorarbeit: Wachstum und Charakterisierung von AlGaN.
Warum ist das cool? Die hexagonalen Gruppe-3-Nitridhalbleiter (InN, GaN, AlN) decken über ihre Bandlücken einen sehr großen Bereich von Photonenenergien ab. Über die ternären Verbindungen (zB InGaN, AlGaN) lassen sich photonische Bauelemente auf genau definierte Lichtwellenlängen tunen, man kann sich quasi exakt gewünschte Materialien „designen“. Die Nitridhalbleiter sind zudem in hohem Maße biokompatibel, d.h. ungiftig und für medizinische Anwendungen interessant. In der Messtechnik werden sie in Zukunft verstärkt in Feldeffekt-Transistoren eingesetzt und in der Leistungselektronik versprechen sie einen wesentlich höheren Wirkungsgrad, sie können also auch bei der Energiewende sinnvoll eingesetzt werden. Daneben werden sie bereits heute in Solarzellen, High-Power-LEDs und Sensoren verwendet und werden weltweit als vielversprechendes und vielseitiges Forschungsfeld eingestuft.
Eine kleine Erklärung zur Bedeutung der Breitbandhalbleitern (GaN und AlN sind die wichtigsten Vertreter) hat auch der nette Herr im youtube-video oben zu bieten (zugegeben, kein Physiker).
Bisher verwandte Techniken: Rasterelektronenmikroskopie, Epitaxie (MOCVD), Rasterkraftmikroskopie, Ellipsometrie, Transmissionsspektroskopie unter Hochdruck (in Diamantzellen), Ramanspektroskopie und Photolumineszenzspektroskopie, Kryotechnik
