(Forschungsgruppe: Institut für Elektrokeramische Materialien am IFF des Forschungszentrums Jülich und Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik 2,der RWTH Aachen)

1. Defektchemie in der Umgebung innerer und äußerer Grenzflächen
2. Dielektrische und ferroelektrische Eigenschaften oxidischer Perowskite
3. Integration elektrokeramischer Dünnschichten in der Mikroelektronik und der Mikrostrukturtechnik

Themengebiete

• Mechanismen der Dünnschichtbildung in der CSD-Technologie: Precursorreaktionen, Pyrolyse, Kristallisation und Steuerung der Mikrostruktur (CSD = Chemical Solution Deposition)
• Physikalisch-chemische Grundlagen trockener Integrationsprozesse:

• Keimbildung und Wachstum oxidischer Schichten in der MOCVD-Technologie
(MOCVD = Metal Organic Chemical Vapor Deposition)
• Selektivität und Stöchiometriekontrolle in RIE-Prozessen zur Strukturierung keramischer Dünnschichten (RIE = Reactive Ion Etching)
• Einfluß der Mikrostruktur und der thermischen Konditionierung von Edelmetallelektroden auf die elektrischen Eigenschaften keramischer Dünnschichten
• Ferroelektrische und superparaelektrische Dünnschichten
• Hysterese von SBT und PZT-Schichten: Frequenzabhängigkeit, Relaxation, Alterung, Ermüdung
• Mikrostruktureinfluß auf Relaxations- und Leckstromdichten
• Widerstandsdegradation keramischer Dünnschichten
• Nichtstöchiometrische Titanatschichten: Defekte und Zweitphasenentwicklung
• Elektronisch-leitende Oxide
• Mikrostrukturbildung und Korngrenzeffekte in CMR-Dünnschichten
• Ladungstransport, magnetische Eigenschaften und Hochtemperatur-Gleichgewichte
• Untersuchungen zum "Double Exchange"-Modell
• Elektrokeramische Dünnschichten in Integrierten Bauelementen
• Integrierte Kondensatoren
• Piezoelektrische Aktoren (in Kooperation mit dem Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik I der RWTH Aachen)
• FEM-Simulation der gekoppelten mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften keramischer Bauelemente am Beispiel des Vielschichtkondensators
• Mikrowellenkeramiken
• Heißpresstechnologien zur Optimierung der dielektrischen Eigenschaften
• Extrinsische Verlustmechanismen in Bulkkeramiken und Dünnschichten
• Defektchemie und Ladungstransport in Titanatkeramiken
• Raumladungsbildung, Längs- / Quertransport und Widerstandsdegradation in gemischleitenden, akzeptordotierten Titanatkeramiken
• Korngrenzen in Co-dotierten Dielektrika
• Modellierung des PTC-Sprungs in n-dotierten BaTiO₃-Keramiken
• Wechselbeziehung zwischen Punktdefekten und ausgedehnten Defekten in donatordotiertem SrTiO₃
• Oxidkeramische Protonenleiter für die Hochtemperaturbrennstoffzelle
• Keramische Prozesstechnik und Materialvergleich
• Leitfähigkeitsstudien und Zellmessungen an Ba(Ca,Nb)O-, Ba(Ce,Zr)O₃- und Ba(In,Te)O₃-Keramiken