Silizium ist das am besten dressierte Material, mit dem wir die kleinsten Strukturen machen könnten
und gegen die Halbleiter mit den neuen größeren anderen Bandabständen nicht verdrängt werden.
Aber diese neuen Halbleitermaterialien haben ihre eigenen Vorteile. Fangen wir also an mit
dem historischen globalen Überblick. Diesen Cartoon habe ich aus irgendeinem Halbleiterlabor
in einer Hochschule abgestaubt und stellt also die Entwicklung der Halbleitermaterialien dar.
Der erste Transistor wurde um die Weihnachtszeit 1947 bei den Bell Laboratorien hergestellt
und war aus Germanium. Und dieses Germanium ist hier in dem Cartoon als alter, schon ergrauter
Ziegenbock dargestellt. Und dann kam also insbesondere in den Jahren nach 1960 durch die Existenz oder
die Herstellung eines sehr gut isolierenden grenzflächenzustandsfreien Oxides Silicium
als das überragende Halbleitermaterial hinzu. Das ist dieses große Mammut. Hier in Erlangen
insbesondere die 3-5 Verbindungen gepflegt und da hatte man um 1980 die Hoffnung, das
sollte so eine freche Maus da unten sein, das Gallium Arsenid. Und später diese rechte Rand
von dem Cartoon, der stammt dann von uns. Das wir gesagt haben, naja, da könnte es ja auch
noch was anderes geben. Silicium Carbid, Gallium Nitrit und Diamant, die könnten ja sowas wie
ein Engerling oder ein Raupe und dann ein wunderschöner Schmetterling werden. Ob man
den dann zu nutzen weiß, das ist eine andere Sache. Dieses Poster, wenn das in die Hände von
Industriewerbern und Industriegrafikern fällt, dann sieht es ganz anders aus, eben so. Da ist
das Garmanium ein Dinosaurier, ausgestorben tot, was natürlich nicht stimmt. Die ganzen Handys oder
viele der Handys funktionieren mit Silicium Garmanium Halbleitermaterial. Das Mammut ist auch
schon so halbeingeschlafen. Das Gallium Arsenid hat deutlich in der Ausdehnung oder in der Tendenz zu
höheren Dingen berufen zu sein nachgelassen. Aber jetzt kommt das Silicium Carbid, der angriffslustige
Panther, der also dann die Jahre nach 2000 aggressiv dominieren wird. Manch einer ist dann
Friedrich der Fiebermeier zusammen als Tiger in die Luft gegangen und als Bettvorleger wieder
runtergekommen. Wir wollen hoffen, dass es mit dem Silicium Carbid nicht so weit kommt. Jetzt also zu
dem fränkischen, zum Genius Loki. Und als historisch Ältesten wohl muss man unbedingt den Herrn Schottky
erwähnen. Walter Schottky, Schüler von Max Planck, hat dort bei ihm promoviert, theoretischer
Physikprofessor in Rostock. Mit den Studenten verstand er sich wohl nicht so gut und die mit
ihm nicht so gut, dass er dann nachher ein Posten angenommen hat bei den Siemens Entwicklungslaboratorien
in Berlin. Später, im Zuge des oder Ende des Zweiten Weltkriegs, ließ er sich in Pritzfeld
nieder und er hat also bahnbrechende Arbeiten über die Vakuumröhre gemacht und die Schottkysche
Randschichttheorie, eine der Grundlagen der ganzen Halbleiterphysik, die auch für die Erfinder des
Transistors von Bedeutung waren. Schottky hat sich oft bei deutschen Besuchern nach Schottky
erkundigt, hier in Pritzfeld bei Forchheim gestorben. Das Bild ist aus dem angegebenen Quelle.
Und wir kommen dann zu der Wirkungsstätte, wo Schottky nicht Leiter des Laboratoriums war,
sondern Beratender und wissenschaftlicher Geist. Das war das Halbleiterlaboratorium der Siemens
Schuckertwerke hier in Pritzfeld. Später siedelte ein Teil dieses Laboratoriums in eine Fabrik
in München Freimann um und ab 1990 gehört es zur Firma OIPEC und wird jetzt gerade renoviert. Das
heißt, mit anderen Worten, zum Ende des Jahres ist der Standort Pritzfeld geschlossen. Darum
mag man bedauernd äußern, denn in Pritzfeld gab der Leiter des Laboratoriums, das war der
Herr Spenke, den ich jetzt zeigen möchte, den Übergang vom Germanium zum Silizium. Vollgas,
er hat sich klar geworden darüber, dass die Germanium Halbleiterbauelemente gegen Temperatur
sehr anfällig sind. Wir kommen darauf zurück, die Energiebandlücke, wenn wir die diskutieren,
ist sehr klein. Wenn sich das Material erwärmt und es tut es, wenn dann Strom durchfließt,
können selbst eigene Ladungsträger generiert werden und die Steuerfunktion des Halbleiterbauelements
lässt den nach. Die Suche nach einem Halbleiter mit größerer Energielücke, den man bei höheren
Temperaturen und mit höheren Stromdichten betreiben könnte, das war also die Leistung des Pritzfelder
Labors unter der Leitung von Spenke und mit relativ wenig Wissenschaftlern man damals
solche Entwicklung machen könnte. Das zeigt der sogenannte Dr. Pritz. Der Pritz ist die
Abkürzung von Pritzfeld und da sieht man hier also 13 Herren, natürlich den Chef etwas mehr
belichtet und die anderen entsprechend ihrer Bedeutung oder denn doch gleismäßig zu einem
Presenters
Prof. Dr. Reinhard Helbig
Zugänglich über
Offener Zugang
Dauer
00:27:45 Min
Aufnahmedatum
2001-01-25
Hochgeladen am
2018-06-21 10:21:38
Sprache
de-DE