Open Positions
In der Arbeitsgruppe Brandt sind zur Zeit vier Diplomarbeiten zu vergeben. Wenn Sie Interesse haben, kommen Sie uns doch einfach unverbindlich besuchen oder schicken Sie uns eine kurze email.
Energetics of the organic-inorganic interface using SiC
The integration of semiconductors with organic and biological systems is an emerging research area that holds great promise for the future. In the framework of this project, the energetics and charge transfer mechanisms at the organic/inorganic interface will be explored using silicon carbide (SiC), a compound group IV semiconductor, as a model system. The chemical stability of SiC and its compatibility with biological systems makes it an especially promising material for biosensor and biomedical applications. Furthermore, the bandgap of SiC can be varied by choice of its specific crystal structure. Despite the many advantages of this material, the detailed properties of these organic-inorganic hetero-interfaces on SiC have not yet been explored. The focus of this project will be on the electronic properties of the hybrid hetero-interface between SiC and various polymer semiconductors. As shown in the figure on the left, variation of both the SiC crystal structure and the polymer semiconductor should yield significant tunability of this materials system. In the initial phase of the project, the effect of SiC surface treatment and orientation on the quality of polymer films will be investigated and methods for non-destructive contact evaporation will be developed. Subsequently, the band alignment will be systematically studied using current-voltage, capacitance-voltage, and photocurrent methods. The effect of intermediate self-assembled organic monolayers on charge transfer and polymer morphology will also be studied.
Neuartiges Mikroskop zum ortsaufgelösten Nachweis von Spins
Wir verwenden seit Jahren ausgefeilte Methoden, mit denen wir Spins in Halbleiterstrukturen mittels Messungen des Stromflusses nachweisen können. Diese Methoden sind sehr empfindlich, sodass wir ohne Probleme in speziellen Teststrukturen weniger als 50 Spins detektieren können. Im Rahmen eines vom BMBF geförderten Projektes bauen wir im Laufe der nächsten zwölf Monate ein neuartiges Mikroskop, in dem diese Messungen auch ortsaufgelöst durchgeführt werden sollen. Wir werden dazu ein ausgefuchstes kommerzielles Kraftmikroskop, das bei tiefen Temperaturen und hohen Magnetfeldern arbeitet, um die Möglichkeit erweitern, magnetische Resonanz anzuregen und die zu untersuchende Probe lokal zu kontaktieren. Das neue Mikroskop soll dann verwendet werden, um Defekte in Dünnschicht-Solarzellen zu studieren, z.B. den Einfluss von Korngrenzen auf die Effizienz der photovoltaischen Energieumwandlung. Wenn Sie Spaß am Aufbau neuer Apparaturen haben oder sich für erneuerbare Energien begeistern, ist diese Arbeit sicher interessant.
Ansprechpartner: Prof. Dr. Martin Brandt, Konrad Klein
Künstliche Atome in Silizium
Donatoren werden in Silizium als künstliche Atome verwendet, um geeignete Spinzustände für die sog. Quanteninformationsverarbeitung zu erhalten. Um Spins als quantum bits oder qubits sinnvoll verwenden zu können, ist es notwendig, sie zu positionieren sowie ihre Spinorientierung zu beeinflussen und auszulesen. Dies gelingt wesentlich einfacher, wenn sich diese Spins in künstlichen Atomen befinden, die wesentlich größer sind als natürliche Atome. In Donatoren mit einem typischen Durchmesser von über 1 nm ist das der Fall, sodass sich eine größere Anzahl von Forschungsgruppen weltweit mit der Physik von Donatoren und ihrer Anwendung in der Quanteninformationsverarbeitung befasst. Unsere Gruppe entwickelt führend Methoden, diese Spinzustände mit Hilfe rein elektrischer Messverfahren zu bestimmen. So können wir bereits den Spinzustand des Donatorelektrons auslesen sowie die sog. Dekohärenzzeit messen. Wir würden diese Verfahren gern weiterentwickeln mit dem Ziel, die Wechselwirkung von benachbarten Spins zu messen, Verschränkung zu realisieren und die Orientierung des Spins des Phosphorkerns zu bestimmen. Wenn Sie Lust haben, verschiedene experimentelle Methoden kennen zu lernen oder gerne programmieren, sprechen Sie uns an.
Ansprechpartner: Prof. Dr. Martin Brandt, André Stegner
Neue Sensoren für Radikale
Radikale, das sind Moleküle mit ungepaarten Elektronen, werden in Lebewesen für eine ganze Reihe von Alterungserscheinungen und Krankheiten verantwortlich gemacht. Diese Radikale empfindlich nachzuweisen, ist eine große Herausforderung. Dabei kommen bestimmte chemische Stoffe zum Einsatz, sog. Radikalfänger oder spintraps. Jedoch müssen diese spintraps häufig in so großen Mengen verwendet werden, dass sie die chemischen Vorgänge in den Zellen oder gar in den Versuchstieren stören. Wir entwickeln neue Methoden, Radikale empfindlicher nachweisen zu können. Leider können wir aus patentrechtlichen Gründen auf dem web nicht weiter ins Detail gehen. Wenn Sie aber Lust haben, neue biochemische Sensoren auf der Basis von Halbleitern zu entwickeln, setzen Sie sich mit uns in Verbindung.
Ansprechpartner: Prof. Dr. Martin Brandt