Mechanismen des unkatalysierten SiC Mikrofaserwachstums

Das vorliegende Projekt untersucht, auf wissenschaftlich-systematischer Basis, das Wachstum von Siliziumcarbid Mikrofasern ohne die Verwendung von sonst üblichen Metallkatalysatoren. Siliziumcarbid ist ein Halbleiter und entsteht durch Umwandlung von Siliziumoxide und Kohlenstoff bei hohen Temperaturen, üblicherweise über 1500 C. Dabei bilden sich, unter bestimmten Bedingungen, Siliziumcarbid Mikrofasern, d.h. Fasern welche einen Durchmesser von einigen Mikrometern und eine Länge von mehreren Mikrometern bis Millimeter aufweisen. Solche Siliziumcarbid Mikrofasern sind sehr interessant für zukünftige Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen der Sensortechnik, der Feldemission, der Leuchtdioden, der Photovoltaik, sowie der Katalyse und Batterietechnologie. Bevor Siliziumcarbid Mikrofasern jedoch großtechnische Anwendung finden können, müssen noch grundlegende Fragen bezüglich des Faserwachstums und deren chemischer Eigenschaften untersucht werden. Fragen wie: Wie bilden sich erste Siliziumcarbid Partikel aus der Gasphase und können sich diese auch auf kohlenstofffreien Unterlagen bilden? Wie kann dies ohne Verwendung von Katalysatoren stattfinden? Welche Faktoren bestimmen den letztlichen Faserdurchmesser und die Faserlänge? Wie werden Fremdatome in die Siliziumcarbid Mikrofasern eingebaut? Wie beeinflussen diese das Faserwachstum? Welchen Einfluss haben dabei die chemischen Eigenschaften dieser Fremdatome und welche chemischen Reaktionen sind dabei involviert? All diese Fragen versucht das vorliegende Projekt zu beantworten und füllt damit eine entscheidende Wissenslücke auf dem Gebiet der Halbleiterphysik. Es ist in dieser Form unentbehrlichen für ein grundlegendes Verständnis zum Siliziumcarbid Wachstum und in weiterer Folge dessen vielversprechende, potentielle Verwendungsmöglichkeiten.