Das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) als Praktikumsplatz

Abb1: MOVPE Anlage zum Wachstum von III/V Halbleiterstrukturen.
Abb2: Schichtaufbau einer Laserdiodenstruktur, wie sie am FBH gewachsen wird.

Womit beschäftigt sich das FBH?

Das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) erforscht elektronische und optische Komponenten, Module und Systeme auf der Basis von Verbindungshalbleitern. Diese sind Schlüsselbausteine für Innovationen in den gesellschaftlichen Bedarfsfeldern Kommunikation, Energie, Gesundheit und Mobilität. Leistungsstarke und hochbrillante Diodenlaser, UV-Leuchtdioden und hybride Lasersysteme entwickelt das Institut vom sichtbaren bis zum ultravioletten Spektralbereich. Die Anwendungsfelder reichen von der Medizintechnik, Präzisionsmesstechnik und Sensorik bis hin zur optischen Satellitenkommunikation. In der Mikrowellentechnik realisiert das FBH hocheffiziente, multifunktionale Verstärker und Schaltungen, unter anderem für energieeffiziente Mobilfunksysteme, für die industrielle Sensorik sowie Komponenten zur Erhöhung der Kfz-Fahrsicherheit. Darüber hinaus entwickelt es Lasertreiber sowie kompakte atmosphärische Mikrowellenplasmaquellen mit Niederspannungsversorgung für vielfältige Anwendungen.

In der Abteilung Materialtechnologie werden die für diese Bauelemente benötigten Halbleiterschichtstrukturen mittels Abscheidung aus der Gasphase (metallorganische Gasphasenepitaxie, MOVPE) hergestellt. Dabei werden die Eigenschaften der Schichtstrukturen bereits während ihres Wachstums in situ charakterisiert (Schichtdicken und Wachstumsraten, Waferkrümmung). Nach dem Wachstum werden ihre optischen und elektrischen Eigenschaften mit einer Reihe von Charakterisierungsverfahren erfasst um die Eignung für die Bauelementherstellung zu prüfen.

Tätigkeit während des Praktikums und Bezug zum Studium

Während des Praktikums habe ich mich mit der Charakterisierung von Schichtstrukturen für Laserdioden nach dem Wachstum in der metall-organischen Gasphasenepitaxie (MOVPE) beschäftigt. Mit Hilfe eines Lichtmikroskops habe ich die Oberflächenrauigkeit der gewachsenen Schichten gemessen. Außerdem habe ich Laserstrukturen mittels eines Elektrolumineszenz-Messplatzes untersucht, um die Lumineszenz der Quantenfilme zu bestimmen, woraus man die Emissionswellenlänge der Laserstrukturen abschätzen kann. Die Ergebnisse wurden genutzt, um das Wachstum der Schichtstrukturen zu verbessern und an die gegebenen Anforderungen anzupassen.

Bei meinem Praktikum habe ich gelernt, welche Prozessschritte notwendig sind um Halbleiterlaserdioden herzustellen und wie die Entwicklung solcher Bauelemente abläuft. Insbesondere habe ich viel über das MOVPE-Verfahren gelernt und wie verschiedene Bauelemente durch Abscheidung von einkristallinen Halbleiterschichten auf einkristallinen Substraten hergestellt werden.

Während meines Studiums der Physik / Medizinphysik an der Fachhochschule Beuth habe ich viele Kenntnisse, wie Bildgebung und Verarbeitung, Experimentalphysik, Optische Gerätetechnik und Halbleiterphysik erworben, die während meines Praktikums am FBH von Vorteil waren. Durch die Unterstützung meiner Kollegen konnte ich mich schnell in neue Techniken einarbeiten.

Ferdinand Braun Institut