Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

L35: Synchrotronstrahlung in der industriellen Forschung
Wachstum von kolloidchemisch synthetisierten
Halbleiter-Nanopartikeln gesteuert wird, können
spezielle Eigenschaften erzielt werden. Mit Hilfe
der intensiven Synchrotronstrahlung können solche
Prozesse gezielt verfolgt und somit verschiedene
wachstumsfördernde wie hemmende Faktoren studiert
werden (Abb. 2).
Das nötige „Quantum“ für die
Halbleiterindustrie
Die durch „Quantum Dot“-Nanotechnologien
hergestellten Verbund-Halbleiter-Wafer stellen einen
enormen Durchbruch auf dem Gebiet der Hochleistungs-Opto-
und Mikroelektronik dar. Im Vergleich
zu heute herkömmlichen Halbleitern, wie beispielsweise
Gallium–Arsenid (GaAs), versprechen diese
neuen Technologien eine deutlich höhere Ausbeute
bei der Produktion und eine höhere Leistungsfähigkeit.
Um diese neuen Materialien besser zu
verstehen und auch um die Herstellung maßgeschneiderter
„Quantum Dots“ in Zukunft als ein
Standardverfahren zu etablieren, bietet die Röntgenbeugung
unter streifendem Einfall (englisch:
Abbildung 3:
Das dreidimensionale Streubild von
„Quantum-Dots“ gibt Auskunft über ihre
Größe und die Art der Verteilung auf
der Wafer-Oberfläche.
Grazing Incidence Small Angle X-ray Scattering,
GISAXS) ein hilfreiches Analyseverfahren. Mit dieser
speziellen Methode können Größe, Homogenität
und auch Dichteverteilung der „Quantum Dots“
auf den Halbleiter-Wafern bestimmt (s. Abb. 3)
und damit natürlich auch ihre einzigartigen Eigenschaften
besser verstanden werden. Bald schon
werden Produkte wie kostengünstige „Quantum
Dot“-Hochleistungslaser mit hoher Reichweite für
Anwendungen im Telekommunikationsbereich, als
auch mikroelektronische Komponenten von hoher
Effizienz immer mehr zum täglichen Bild gehören.
Außerdem wird an extrem helle Leuchtdioden
als Ersatz für Glühlampen gedacht, oder auch an
Technologien, die die Integration optischer und
drahtloser Anwendungen auf Silizium-basierenden
Mikroprozessorchips realisieren. Nicht zuletzt
wird die erfolgreiche Herstellung von Produkten
unter Verwendung von bisher nur sehr schwer zu
bearbeitenden Materialien wie Gallium-Nitrid (GaN)
möglich, was neue spannende Anwendungsgebiete
erschließt.
Abbildung 4:
Kombinierte Schermessung and
Röntgenbeugung an Milchfetten. Mit
Synchrotronlicht machen sich die Forscher
auf die Jagd nach verbesserten
Lebensmittelstandards.
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Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005
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