PhD student position (f/m/d) K 20/26

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 (f/m/d) für das Thema: „Hochleistungs-Float-Zone-kristallines Silizium für Anwendungen im Einstein-Teleskop“. Beginn: Sofort.

Das Einstein-Teleskop (ET) ist ein zukünftiges Gravitationswellenobservatorium, das derzeit in Europa entwickelt wird. Mit seiner beispiellosen Empfindlichkeit wird es das Universum mit deutlich größerer Tiefe und Präzision als aktuelle Detektoren erkunden und eine neue Ära der Gravitationswellenastronomie einleiten. Aufgrund seiner herausragenden mechanischen und thermischen Eigenschaften gilt kristallines Silizium als das führende Kandidatenmaterial für die Kernkomponenten des ET-Interferometers. Bestehende Technologien zur Kristallzucht von Silizium können jedoch nicht gleichzeitig alle strengen Anforderungen hinsichtlich Kristallgröße, Geometrie, optischer Qualität sowie thermischer und mechanischer Leistung erfüllen. Unter den verfügbaren Wachstumstechniken bietet die Float-Zone (FZ)-Methode Siliziumkristalle mit der höchsten Reinheit und strukturellen Perfektion und ist daher die primäre Technologie von Interesse für die Baseline-Forschung zu ET-Materialien.

Unser kürzlich gefördertes BMFTR-Projekt zielt darauf ab, prozessbezogene Eigenschaften von FZ-Silizium zu untersuchen, die für den zukünftigen Betrieb des ET relevant sind. Als Doktorand werden Sie an umfassenden experimentellen Forschungen teilnehmen, einschließlich FZ-Silizium-Kristallzucht, fortgeschrittener Materialcharakterisierung, Datenanalyse und der Identifizierung von verunreinigungsbezogenen Mechanismen, die die optischen und mechanischen Eigenschaften von kristallinem Silizium beeinflussen. Das ultimative Ziel dieser Forschung ist die Entwicklung von ultra-reinen Siliziumsubstraten und -fasern mit Eigenschaften, die die Leistungsanforderungen von kryogenen Gravitationswellen-Detektoren erfüllen.

Die Forschungsgruppe „FZ-Si“ am IKZ hat international anerkannte Expertise in der Hochreinheit-Silizium-Kristallzucht für fortgeschrittene wissenschaftliche und technologische Anwendungen. Die Gruppe bietet ein einzigartiges Forschungsumfeld durch die enge Integration von Kristallzuchtprozessentwicklung mit numerischer Modellierung, Wachstumsausrüstungsengineering und systematischer Materialcharakterisierung. Als Mitglied der internationalen Einstein-Teleskop-Kooperation trägt die Gruppe zur ET-bezogenen Materialforschung und -entwicklung innerhalb der Forschungsgruppe Berlin bei. Diese Position bietet eine einzigartige Gelegenheit zum wissenschaftlichen Austausch und zu gemeinsamen Experimenten mit führenden europäischen Forschungsgruppen und bietet ein hervorragendes Umfeld für die erfolgreiche Umsetzung von Projekten und die frühzeitige wissenschaftliche Entwicklung.

Erforderliche Qualifikationen:

• MSc-Abschluss in Physik, Chemie, angewandten Wissenschaften, Materialwissenschaften oder einem verwandten Fachgebiet
• Praktische Erfahrung in der FZ-Silizium-Kristallzucht
• Solides Wissen über Halbleitermaterialien
• Gute Kenntnisse grundlegender Charakterisierungstechniken für Halbleitermaterialien (z.B. 4PP, MDP, µ-PCS, LPS, PL)
• Grundkenntnisse über Kernoptik und Aufhängungsanforderungen für kryogene Gravitationswellen-Detektoren
• Motivation und Leidenschaft für wissenschaftliche Forschung
• Fähigkeit, selbstständig zu arbeiten und effektiv im Team mit Wissenschaftlern, Technikern und Studenten zusammenzuarbeiten
• Sehr gute schriftliche und mündliche Englischkenntnisse; Grundkenntnisse in Deutsch sind von Vorteil

Vorherige Erfahrungen in folgenden Bereichen werden als Vorteil angesehen (sind jedoch nicht zwingend erforderlich):

• Praktische Erfahrung in der Czochralski- oder gerichteten Erstarrung von Siliziumkristallen
• Kenntnisse über optische und mechanische Charakterisierungstechniken
• Kenntnisse über analytische Materialcharakterisierungstechniken (z.B. FTIR, ICP-OES, GDMS, SIMS)

Was wir bieten:

Die Position 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 in 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 Institut 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 der Vorzug Bewerbern mit Behinderungen gegeben. Das IKZ fördert Vielfalt. Wir begrüßen jede qualifizierte Bewerbung, unabhängig von Alter, Glauben, Behinderungen, ethnischer Herkunft, Geschlecht, Nationalität, Religion oder sexueller Orientierung.

Wenn Sie mehr Informationen über das Projekt wünschen, kontaktieren Sie uns bitte: Dr. Iryna Buchovska (iryna.buchovska@ikz-berlin.de), Telefon: +49 30 246499 406.

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