Optischer Zonenschmelzofen

• Subject Area: Chemical Solid State and Surface Research
• Term: Funded in 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 104488083

Hochwertige Einkristalle sind für viele Untersuchungsmethoden zwingend erforderlich, z.B. um die Anisotropie (Richtungsabhängigkeit) physikalischer Eigenschaften zu messen oder weil kristallographisch definierte, hochreine Oberflächen benötigt werden. Weiterhin werden Einkristalle für Röntgenstrukturanalyse oder als Substrate zum Aufwachsen dünner Schichten benötigt. Die Kristallzucht mittels Optischen Zonenschmelzens ist allen anderen Verfahren deutlich überlegen, da einerseits sehr hohe Temperaturen (> 2000°C) erreicht werden können, andererseits keine Tiegel erforderlich sind und damit eine Kontamination der Kristalle ausgeschlossen werden kann. Das Zonenschmelzverfahren lässt sich für verschiedenste Substanzklassen wie Oxide, Metalllegierungen und Halbleitermaterialien einsetzen. Mit Wachstumsgeschwindigkeiten bis zu einigen mm pro Stunde ist das Zonenschmelzen außerdem eine vergleichsweise schnelle Methode. Da sich die Proben nur relativ kurz in der heißen Zone befinden, wird ein Abdampfen flüchtiger Verbindungen minimiert. Ferner lässt sich das Kristallwachstum optisch verfolgen und leicht kontrollieren. In dem beantragten Ofen sind Kristallisationsexperimente unter verschiedensten Gasatmosphären (reduzierend, inert, oxidierend) und Drücken (Vakuum bis 10 bar) sowie mit stark unterschiedlichen Wachstumsgeschwindigkeiten möglich.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Instrumentation Group: 8400 Kammeröfen, Muffelöfen, Rohröfen
• Applicant Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
• Leader: Professor Dr. Stefan Ebbinghaus