Rückblick auf die 5. Deutsch-Schweizerische Konferenz für Kristallwachstum (DKT 2017) in Freiburg
Die Kristallzüchtung ist ein Themengebiet, das nicht etwa in die Welt der Esoterik führt, sondern sich mit der Herstellung von Einkristallen beschäftigt, die für Technologie und Forschung benötigt werden. In Deutschland wird dieses Fach von der Deutschen Gesellschaft für Kristallwachstum und Kristallzüchtung vertreten, die schon 1970 gegründet wurde. Dagegen gab es in der DDR sogar schon 1963 eine Untergruppe an der Akademie der Wissenschaften, die sich mit Kristallzüchtung beschäftigte. In Freiburg fand jetzt eine gemeinsame Konferenz der DGKK, also der Deutschen Gesellschaft für Kristallwachstum und Kristallzüchtung, und der Schweizerischen Gesellschaft für Kristallographie statt. Es war erst die fünfte gemeinsame Konferenz dieser Art, die 40 Jahre nach der letzten Ausrichtung auf die Beine gestellt wurde. Dafür ging es an die Universität Freiburg. Den Rückblick zur DKT 2017 Konferenz gibt es in diesem Artikel.
Die 5. Deutsch-Schweizerrische Konferenz für Kristallwachstum 2017
Die letzte Konferenz dieser Art liegt weit zurück. Seit 40 Jahren schon wurde keine gemeinsame Tagung mehr zwischen diesen beiden Gesellschaften durchgeführt. Vom 8. bis zum 10. März 2017 war es dann aber so weit. In Freiburg trafen sich an der Chemischen Fakultät der Universität Freiburg rund 128 Teilnehmer, die zur Deutschen Gesellschaft für Kristallwachstum und der Schweizerischen Gesellschaft für Kristallographie gehörten. Beide Gesellschaften veranstalteten die DKT 2017 Konferenz zusammen. In Deutschland übernahmen die lokale Organisation Stephan Riepe vom Fraunhofer-Institut Solare Energiesysteme und Tina Sorgenfrei von der Universität Freiburg. Enrico Giannini von der Universität Genf erfüllte diese Aufgabe für die Schweiz.
Thematische Schwerpunkte der Konferenz
In diesem Jahr beschäftigte man sich mit einer großen Bandbreite verschiedener Themen, die im Zusammenhang mit der Kristallzüchtung stehen. Einen Fokus legten die Teilnehmer dabei auf neue Materialien. Dazu gab es Beiträge aus der Schweiz von Vertretern der Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne, des Paul-Scherrer-Instituts und der Universität Bern. Darin ging es um die Kristallisation neuer Verbindungen wie supraleitende Materialien, CuOScO3-Kristalle und Phasenübergänge. Die Konferenz fand an drei Tagen statt und es gab abwechselnd Vorträge, Diskussionen und Pausen. Im weiteren Verlauf ging es auch konkret um das Thema der Siliziumzüchtung.
Zur Züchtung von Silizium wurde der Schwerpunkt auf photovoltaische Anwendungen gelegt. Matthias Künle von Infineon hielt dazu den Eröffnungsvortrag. Er sprach über die Herstellung von Silizium-Schichten für die MOSFET-Produktion – also der Herstellung von Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren, mit denen ein Stromfluss gesteuert oder verstärkt werden kann. Götz Meisterernst und Walter Heuwieser von der Siltronic AG hielten Vorträge zu Herausforderungen bei Floatzonen- und Czochralski-Züchtung großer Silizium-Einkristalle für den Wafermarkt. Wafer sind meist dünne, runde Scheiben aus Halbleitermaterial, die als Grundlage für Mikrochips oder andere elektronische Bauteile genutzt werden. Fabio Isa von der ETH Zürich trug einen Bericht über die Erzeugung µm-großer Si1−xGex-Strukturen vor.
Weitere Themen der Konferenz waren Proteinkristalle, über die ein Vortrag von May Marsh gehalten wurde. Außerdem ging es um Oxid-Kristalle, wozu fünf Vorträge gehalten wurden. Einer davon beschäftigte sich mit Lasern mit ultrakurzen Pulsen. Auch Epitaxie war ein Thema. Dabei handelt es sich um einen Prozess, bei dem eine einkristalline Schicht auf einem kristallinen Substrat wächst, wobei die Schichten beider Elemente angepasst sind. Matthias Bickermann sprach in diesem Zusammenhang über den Entwicklungsstand bei der Volumenkristallzüchtung von Aluminiumnitrid.
Rahmenprogramm und Preise der Veranstaltung
Mehrere Preise wurden verliehen. Der Poster-Preis, der von Elsevier gestiftet wurde, ging an Mirtha Pillaca von der Ludwig-Maximilian-Universität für ihr Poster zur Züchtung Sb-basierter thermoelektrischer Materialien. Felix Kohler von der Universität Oslo durfte sich dagegen über den Vortrags-Preis, gestiftet von der MDPI AG/Crystals, freuen, den er für seine Präsentation zum Thema NaClO3-Kristallzüchtung erhielt. Außerdem wurde der DGKK-Preis 2017 an Hans Jörg Scheel sowie der DGKK-Nachwuchspreis 2017 an Ludwig Stockmeier vergeben.
Mehr zu Kristallwachstum- und Züchtung
In der Forschung um Kristalle gibt es verschiedene Herausforderungen, zu denen die Defektkontrolle gehört. Also die Vermeidung von Gitterfehlern während des Wachstums. Die Reinheit eines Kristalls spielt eine große Rolle. Extrem reine Materialien sind schwerer herzustellen. Auch die Größe eines Kristalls stellt eine Herausforderung dar. Es gibt verschiedene Züchtungsmethoden, wozu die Czochralski und Floatzone Verfahren gehören, ebenso die Epitaxie sowie die Lösungszüchtung bzw. der Gasphasentransport.
Die Deutsche Gesellschaft für Kristallwachstum und Kristallzüchtung
Die DGKK wurde am 9. April 1970 gegründet. 14 Mitglieder waren von Anfang an mit dabei. Schon im Juli 1970 folgte die Eintragung als ein gemeinnütziger Verein, im Oktober darauf wurde die erste Mitgliederversammlung in München durchgeführt. Schon sieben Jahre zuvor gab es in der DDR an der Akademie der Wissenschaften eine Untergruppe für das Thema “Kristallzüchtung”. Zwei Jahre entstand eine Arbeitsgruppe innerhalb der “Vereinigung für Kristallographie”. Nach dem Mauerfall fand schon 1990 in Frankfurt am Main erstmals eine gesamtdeutsche Kristallzüchtungstagung statt. Die DGKK nahm danach die gesamte Vertretung aller wahr, die mit der Kristallzüchtung zu tun haben. In drei Jahren wird sie ihr 50. Jubiläum feiern.
Fazit zur Kristallwachstum Konferenz (DKT 2017) in Freiburg
