PhD student position (f/m/d) K 18/26

Das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ) ist eine führende Forschungseinrichtung im Bereich Wissenschaft & Technologie sowie Dienstleistung & Transfer von kristallinen Materialien. Unser Ziel ist es, Lösungen für drängende gesellschaftliche Herausforderungen (z.B. Kommunikation, künstliche Intelligenz, Klimaschutz, Gesundheit usw.) durch moderne elektronische & photonische Technologien zu ermöglichen. Die Arbeit umfasst das gesamte Spektrum von Grundlagen- und angewandter Forschung bis hin zur vorindustriellen Entwicklung und erfolgt in Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Partnern aus Universitäten, Akademien und der Industrie. Das Institut ist Teil des Forschungsverbunds Berlin und Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.

Das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung sucht derzeit einen Doktoranden (m/w/d) für das Thema: „Wachstum von hochreinen Siliziumkristallen nach der Czochralski-Methode unter Verwendung von Magnetfeldern – für Einstein-Teleskop-Spiegelsubstrate“. Silizium (Si) Einkristalle sind unverzichtbar in der Mikroelektronik und Leistungselektronik. Sie sind auch ein führendes Kandidatenmaterial für die Testmasse der Spiegel des vorgeschlagenen Einstein-Teleskops (ET), einem zukünftigen unterirdischen Gravitationswellenobservatorium. Als Partner in der ET-Kollaboration konzentriert sich unsere Forschung auf das Wachstum von ultra-hochreinen, hochwertigen Si-Einkristallen unter Verwendung fortschrittlicher Schmelzwachstums-Techniken. Das Ziel ist es, Si-Spiegelsubstrate mit außergewöhnlichen optischen Eigenschaften zu entwickeln, die die höhere Empfindlichkeit ermöglichen, die für den ET-Interferometer erforderlich ist.

In diesem BMFTR-geförderten Forschungsprojekt zielen wir darauf ab, einen neuartigen, magnetisch unterstützten Czochralski (MCz) Kristallwachstumsprozess zu etablieren, um ultra-reine, hochwertige Si-Einkristalle mit extrem niedriger optischer Absorption zu produzieren. Als Doktorand werden Sie zur Entwicklung und Optimierung dieses innovativen Kristallwachstumsprozesses beitragen. Ihre Forschung wird detaillierte Untersuchungen der Schmelzwachsdynamik, die Reduzierung von Kontaminationen an der Grenzfläche zwischen Tiegel und Schmelze sowie Ansätze zur weiteren Verbesserung der Kristallreinheit umfassen. Sie werden den Einfluss der Schmelze-Konvektion auf den Verunreinigungstransport vom Tiegel zum wachsenden Kristall untersuchen und fortschrittliche Methoden entwickeln, um die strengen Materialqualitätsanforderungen für die Anwendung zu erreichen.

Im Forschungsbereich am IKZ stehen Ihnen spezielle Kristallwachstumsgeräte zur Verfügung, und Sie werden mit den erfahrensten Halbleiterforschern zusammenarbeiten, wo Ihr unabhängiges Denken stark unterstützt und neue Ideen besonders gefördert werden. In-Haus-Expertise in Kristallwachstum, Probenvorbereitung und Charakterisierung kombiniert mit einer modernen Laborinfrastruktur bietet herausragende Möglichkeiten, um das Forschungsziel zu erreichen.

Die Aufgaben:

• Czochralski-Wachstum von Si-Kristallen mit und ohne Magnetfeld
• Eine systematische Studie des Wachstumsprozesses zur Gewinnung hochreiner Kristalle
• Umfassende Analysen der Kristalle unter Verwendung interner Charakterisierungswerkzeuge sowie in Zusammenarbeit mit Partnern (z.B. DZA)
• Schätzung der Konzentrationen von Sauerstoff, Kohlenstoff und anderen Spurenelementen mittels FTIR und anderer fortschrittlicher spektroskopischer Messmethoden
• Analyse von Punktdefekten in den Kristallen und Rückmeldung zur Kontrolle
• Korrelation der Qualität der MCz-Si mit den FZ-Si-Kristallen

Erforderliche Qualifikationen:

• Masterabschluss in Physik, Chemie, Materialwissenschaften oder verwandten Disziplinen
• Starker Hintergrund in Halbleiterphysik und Materialverarbeitung
• Kenntnisse über grundlegende Charakterisierung von Materialien
• Motivation und Leidenschaft für wissenschaftliche Forschung
• Fähigkeit, unabhängig in einer Laborforschungsumgebung zu arbeiten
• Sehr gute schriftliche und mündliche Englischkenntnisse

Vorherige praktische Erfahrungen oder Fähigkeiten in den folgenden Bereichen sind von Vorteil:

• Praktische Erfahrung in Schmelzwachstechniken (z.B. Czochralski, Bridgman)
• Kenntnisse in elektrischen und optischen Charakterisierungstechniken
• Grundkenntnisse der deutschen Sprache
• Programmierungs-/Softwarekenntnisse (z.B. Python, Matlab, Origin)

Was wir bieten:

Die Stelle ist auf drei Jahre befristet. Die Vergütung erfolgt nach TVöD Bund (E13 75%) (Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst). Der Vertrag umfasst die üblichen Sozialleistungen (30 Urlaubstage bei einer 5-Tage-Woche, flexible Arbeitszeiten). Das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung fördert aktiv die Entwicklung junger Wissenschaftler und folgt den Richtlinien der Leibniz-Gemeinschaft. Das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung unterstützt aktiv eine gesunde Work-Life-Balance und ist ein Arbeitgeber, der Chancengleichheit fördert. Weibliche Bewerberinnen werden ermutigt, sich zu bewerben und werden bei entsprechender Qualifikation bevorzugt. Unter gleich qualifizierten Bewerbern wird den Bewerbern mit Behinderungen der Vorzug gegeben. Das IKZ fördert Vielfalt. Wir begrüßen jede qualifizierte Bewerbung, unabhängig von Alter, Glauben, Behinderungen, ethnischer Herkunft, Geschlecht, Nationalität, Religion oder sexueller Orientierung.

Sie arbeiten gerne in einem motivierten Team und sammeln einzigartige Erfahrungen im renommierten Kristallwachstumsinstitut und arbeiten an potenziell bahnbrechenden Technologien zur Herstellung von Halbleitermaterialien und deren verwandter Forschung.

Kontakt: Priv.-Doz. Dr. R. Radhakrishnan Sumathi Tel.: +49(0)

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann bewerben Sie sich mit einem Motivationsschreiben, Lebenslauf und allen relevanten Zeugnissen bis zum 17. August. Gehen Sie dazu auf die Stellenangebote/jobs auf unserer Homepage und klicken Sie auf diese Anzeige und dann auf "Online bewerben". Bitte senden Sie uns Ihre vollständigen Bewerbungsunterlagen auf diesem Weg. Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!