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entdeckt_02_2014 - Wenn Silizium besser sehen lernt

entdeckt 02.14 TITEL WWW.HZDR.DE Sie haben weder Masse noch Ladung und doch bilden Photo- nen eine wichtige Grundlage für Leben auf der Erde. Sie sind die Elementarteilchen, aus denen sichtbares Licht und jede andere elektromagnetische Strahlung besteht. Aber wie zählt man solche Lichtteilchen, wenn man sie nicht wiegen oder durch ihre Ladung aufspüren kann? Physiker nutzen hierzu ihre elektromagnetische Wechselwirkung: Immer wenn sie auf Materie treffen, können Prozesse wie der photoelektrische Effekt auftreten. In Halbleitern entsteht durch den inneren Photoeffekt elektrischer Strom, mit dem Wissenschaftler direkt auf die Anzahl der einfallenden Photonen schließen. Die Detektion wird allerdings schwierig, wenn nur sehr wenige Photonen vorhanden sind. Der Strom ist dann zu gering, um ihn von spontan gebildeten oder externen Störströmen zu un- terscheiden und klar einem Lichtteilchen zuordnen zu können. Abhilfe schaffen hier zum Beispiel Silizium-Photomultiplier der Münchner Firma KETEK. Sie verstärken den Strom so, dass selbst noch der Einfall eines einzelnen Photons zuverlässig nachgewiesen werden kann. Möglich machen das Fremdatome, die als Störstellen in das Silizium eingebracht werden. Dieses Dotieren des Halbleiters übernehmen Mitarbeiter des HZDR für die Münchner Firma. Am Ionenstrahlzentrum beschießen sie dazu das Substrat mit Ionen, also geladenen Atomen. Die Ionen kommen erst im Substrat zur Ruhe und sind damit direkt in den Halbleiter inte- griert. „Bei einer solchen Hochenergie-Implantation ‚vergra- ben‘ wir also gewissermaßen Fremdatome unter der Silizium- Oberfläche in tieferen Schichten“, erklärt Bernd Schmidt von der HDZR Innovation GmbH, einer Tochterfirma des Zentrums, die solche Servicearbeiten für Industriepartner anbietet. // Die Münchner Firma KETEK schickt regelmäßig makellose Silizium-Platten nach Dresden, um sie gezielt mit winzigen Störstellen zu versehen. _TEXT . Christian Döring WENN SILIZIUM BESSER SEHEN LERNT IMPLANTATION: Shavkat Akhmadaliev prüft die Position eines Silizium-Wafers. Bild: Matthias Rietschel

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