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Wissenschaftliche/r Mitarbeiter/in (TVL 13) – Bauelemente basierend auf 2D-Material Schwarzer Phosphor

Der Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente sucht eine/n engagierte/n wissenschaftliche/n Mitarbeiter/in (mit Möglichkeit zur Promotion) im Bereich:

Herstellungsprozessoptimierung sowie Charakterisierung von elektronischen Bauelementen basierend auf dem 2D-Material Schwarzer Phosphor

2D-Materialien stellen eine hochinteressante Materialklasse zur Anwendung in der Mikroelektronik dar. Viele dieser Materialien weisen außerordentliche Eigenschaften, wie hohe Ladungsträgerbeweglichkeit, thermische Leitfähigkeit, mechanische Stabilität oder Impermeabilität gegenüber Flüssigkeiten oder Gasen auf. Abgeschieden werden können 2D-Materialien beispielsweise durch mechanisches Exfolieren oder chemische Gasphasenabscheidung (CVD) auf katalytischen Substraten (meist Metalle wie Kupfer, Nickel, etc.) mit anschließendem Transfer auf das Substrat der Wahl. Nichtsdestotrotz stellt die Prozessintegration in Halbleiterprozesse, aufgrund von Inkompatibilitäten der verwendeten Materialien mit der konventionellen Fertigungstechnologie ein großes Problem dar.

Das 2D-Halbeitermaterial schwarzer Phosphor (BP) zeichnet sich hierbei durch eine Bandlücke aus, welche sich durch die Anzahl der Einzellagen einstellen lässt. Allerdings stellt die gezielte Herstellung von Bauelementen mit bestimmten Eigenschaften derzeit in vielerlei Hinsicht ein großes Problem dar. Zum einen wird der 2D-Halbleiter fast ausschließlich durch Exfolierung abgeschieden, was eine Kontrolle der genauen Schichtdicke erschwert. Zum anderen ist BP hochreaktiv und degradiert in Gegenwart von Sauerstoff bzw. Wasser, was nur durch geeignete Passivierungsstrategien unterbunden werden kann. Zusätzlich dazu ist der Ladungstransport durch den schwarzen Phosphor anisotrop, was bei der Konzipierung von Bauelementen entsprechend berücksichtigt werden muss.

Im Rahmen eines DFG-Projekts werden daher in enger Kooperation des LEB (Department EEI) und der Professur für Angewandte Physik (Department Physik), sowie dem Fraunhofer IISB entsprechende Bauelemente hergestellt und charakterisiert, welche sich der Lösung der oben genannten Problemstellungen widmen.

 

Das Aufgabengebiet des Stelleninhabers (m/w/d) umfasst u.a.:

  • Verfeinerung und Weiterentwicklung eines Herstellungsprozesses für Transistorstrukturen basierend auf dem 2D-Halbleitermaterial Schwarzer Phosphor mit besonderem Augenmerk auf Feld-Effekt-Dielektrikum und Passivierung
  • Mikrospektroskopische (optisch, IR, UV, polarisationsabhängig) Charakterisierung der hergestellten Bauelemente, sowie in Kollaboration die Bestimmung deren elektrischer (IV/CV(T,B), Hall, valleytronisch) Eigenschaften
  • Korrelation der elektronischen Bauelementeeigenschaften mit der Anzahl der Einzellagen von schwarzem Phosphor
  • Entwicklung physikalischer Modelle zur Korrelation der Bauelementeeigenschaften mit der Anzahl der Einzellagen des 2D-Halbleiters

 

Notwendige Qualifikation:

  • Abgeschlossenes Hochschulstudium im Bereich Elektrotechnik, Physik, Materialwissenschaften oder vergleichbarer Abschluss
  • Fundierte Kenntnisse auf dem Gebiet der Halbleitertechnologie, Mikrospektroskopie, 2D-Materialien und/oder elektronische Bauelemente bzw. Interesse sich das entsprechende Fachwissen anzueignen
  • Selbständige Arbeitsweise, Eigeninitiative und Teamfähigkeit
  • Gute Kenntnisse in der englischen Sprache
  • Kenntnisse in Python oder vergleichbarer Programmiersprache

 

Wünschenswerte Qualifikation:

  • Affinität zur Bearbeitung wissenschaftlicher Fragestellungen
  • Praktische Erfahrungen im Bereich der Halbleiterfertigung, Bauelementecharakterisierung oder Spektroskopie
  • Anstreben einer Promotion

 

Frühester Einstellungstermin:

Ab sofort

 

Art der Anstellung:

TV-L E13, Vollzeit, befristet

Ihre aussagekräftige Bewerbung oder Fragen zu diesem Stellenangebot richten Sie bitte an:

 

Dr. Andreas Hutzler

Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente (LEB)

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)

Cauerstraße 6

91058 Erlangen

 

09131/85-28638

andreas.hutzler@fau.de

 

Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung bevorzugt berücksichtigt.

Die Universität Erlangen-Nürnberg strebt eine Erhöhung des Anteils von Frauen in Forschung und Lehre an und bittet deshalb Wissenschaftlerinnen nachdrücklich um ihre Bewerbung.