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Experimentelle Halbleiterphysik

Martin Stutzmann

Forschungsgebiet

Our work at the Walter Schottky Institut deals with various aspects of new and non conventional semiconductor materials and material combinations: semiconductors with a wide bandgap (GaN, InGaN, AlGaN, diamond, SiC) disordered semiconductors (amorphous, nanocrystalline, and polycrystalline) advanced thin film systems (silicon-based luminescent layers, thin film solar cells, organic/anorganic heterosystems, biofunctionalized semiconductors). Most of these material systems are prepared in our group by suitable deposition techniques (MBE, MOCVD, Plasma-enhanced CVD, e-beam evaporation, sputtering). Their efficient optimization is based on the large pool of structural, optical, and electrical characterization techniques available in our Institute. Complementary to the usual spectroscopic techniques we have developed and employ a variety of highly sensitive methods which enable us to study in particular the influence of defects on the electronic performance of materials and devices. Such techniques include subgap absorption spectroscopy, optically induced capacitance spectroscopy and, in particular, modern spin resonance techniques which are applied to various materials systems and devices for spintronics.

In addition to the preparation and characterization of new semiconductor materials we also work on the modification and processing of semiconductors with pulsed high power laser systems (laser-crystallization, holographic nano structuring, laser-induced etching) and investigate the potential of new material systems for novel device structures. Recent examples include nano structured thin film solar cells, high electron mobility transistors based on AlGaN/GaN hetero structures, as well as UV-detectors, sensors and biosensors.

Learn more about the different research areas on the research pages of the Stutzmann, Brandt, and Garrido groups.

Adresse/Kontakt

Am Coulombwall 4
85748 Garching b. München
+49 89 289 12761
Fax: +49 89 289 12737

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Arbeitsgruppe

Professorinnen und Professoren

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

Lehrangebot der Arbeitsgruppe

Lehrveranstaltungen mit Beteiligung der Arbeitsgruppe

Titel und Modulzuordnung
ArtSWSDozent(en)Termine
Experimentalphysik 2 (MSE)
Zuordnung zu Modulen:
VO 3 Stutzmann, M.
Übung zu Experimentalphysik 2 (MSE)
Zuordnung zu Modulen:
UE 1
Leitung/Koordination: Stutzmann, M.

Ausgeschriebene Angebote für Abschlussarbeiten an der Arbeitsgruppe

Defekte für die Photokatalyse

Chemische Prozesse an Oberflächen wollen verstanden werden. Wir verwenden modernste Methoden der magnetischen Resonanz, um solche Elementarprozesse zu beobachten, bei denen Spins eine Rolle spielen. Untersuchungsobjekte sind hochaktuelle oxidische Materialien für die Photokatalyse, die wir mit Hilfe von elektrisch und optisch detektierter magnetischer Resonanz studieren werden. Sie erlernen die Herstellung und Charaktersisierung dieser Materialien, das Arbeiten mit Kryostaten und Lasern, sowie die Grundlagen und Anwendungen der Elektronenspinresonanz.    

geeignet als
  • Masterarbeit Physik der kondensierten Materie
  • Masterarbeit Applied and Engineering Physics
Themensteller(in): Martin Brandt
Donatoren in Silizium
Donatoren in Halbleitern haben Sie in Ihrer Festkörper- oder Halbleiterphysik-Vorlesung umfassend besprochen. Dennoch gibt es hier noch viele Eigenschaften, die unerforscht sind. In dieser Masterarbeit geht es um den Kernspin der schwereren Donatoren in Silizium und ihre Wechselwirkung mit mechanischen Verzerrungen. Wir wollen den sog. Kern-g-Faktor bestimmen und auswerten, wie groß die Quadrupolwechselwirkung ist. Dazu verwenden wir ausgefuchste gepulste magnetische Resonanzverfahren. Sie lernen mit den neuesten Lasern umzugehen, Experimente bei Flüssig-Helium durchzuführen und Radio- und Mikrowellen zu erzeugen und zu schalten. Und nebenbei bestimmen Sie Neues in dem wohl bestverstanden Material der Welt.
geeignet als
  • Masterarbeit Physik der kondensierten Materie
  • Masterarbeit Applied and Engineering Physics
Themensteller(in): Martin Brandt
Novel Nanowire Devices for Optoelectronic Control of Color Centers in Diamond and Silicon Carbide
Group III-nitride nanowires (NWs), namely GaN and its ternary alloys InxGa1-xN and AlxGa1-xN, have attracted increasing interest in device fabrication. Due to their high refractive index compared to air, the NWs are suitable as optical waveguides, especially for materials with a comparable refractive index, e.g. diamond or silicon carbide (SiC). These materials have color centers, especially the nitrogen vacancies in diamond and the silicon vacancies in SiC, which are both promising candidates as qubits for quantum technologies. The NWs should work as waveguides for the optical read-out of the color centers and as nano-contacts for the electrical control of the charge states of the color centers. The aim of this work is the fabrication and characterization of NW-based GaN-diamond/SiC devices for the optoelectronic control of color centers.
geeignet als
  • Masterarbeit Physik der kondensierten Materie
  • Masterarbeit Applied and Engineering Physics
Themensteller(in): Martin Stutzmann
Qubits in Diamant elektrisch auslesen
Farbzentren in Diamant eignen sich hervoragend zum Messen kleinster magnetischer Felder und als Quantenbits. Eine Herausvorderung stellt noch der einfache Nachweis des Spinzustandes dieser Zentren dar. In Fortführung einer zur Zeit laufenden Masterarbeit soll die Dynamik des Auslesens über den Photostrom unter Verwendung unterschiedlicher Laser untersucht und die Empfindlichkeit der Methode hin zum Nachweis einzelner Zentren weiterentwickelt werden. Sie erlernen dabei Optik, das Arbeiten mit Mikrowellen, magnetische Resonanz und die Grundlagen der Quanteninformationsverarbeitung.
geeignet als
  • Masterarbeit Physik der kondensierten Materie
  • Masterarbeit Applied and Engineering Physics
Themensteller(in): Martin Brandt
Spinabhängige Prozesse in der Elektrochemie

In vielen wichtigen elektrochemischen Prozessen (wie zB der Reduktion von CO2) vermutet man Prozesse, bei denen zwei Radikale beteiligt sind. Interessanterweise wurden diese chemischen Elementarprozesse noch nicht beobachtet. In dieser Arbeit soll eine elektrochemische Zelle in ein klassisches Spinresonanz-Spektrometer integriert werden und dann die Signatur solcher Biradikale im Stromtransport beobachtet werden. Sie werden in dieser Masterarbeit hochempfindliche Methoden der magnetischen Resonanz sowie die wichtigsten Askepte der Elektrochemie kennenlernen und an einem Thema an der vordersten Front der Physik und Chemie des Klimawandels forschen.   

geeignet als
  • Masterarbeit Physik der kondensierten Materie
  • Masterarbeit Applied and Engineering Physics
Themensteller(in): Martin Brandt

Abgeschlossene und laufende Abschlussarbeiten an der Arbeitsgruppe

Electrical Readout of NV- Centers in Diamond
Abschlussarbeit im Masterstudiengang Physics (Applied and Engineering Physics)
Themensteller(in): Martin Brandt
Integrated GaN Light Emitting Diode - GaN Nanowire Devices for Photocatalysis
Abschlussarbeit im Masterstudiengang Physik (Physik der kondensierten Materie)
Themensteller(in): Martin Stutzmann
Optoelectronic Characterization of Hybrid Systems of Organic and Inorganic Semiconductors
Abschlussarbeit im Masterstudiengang Physik (Physik der kondensierten Materie)
Themensteller(in): Martin Stutzmann
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