Saskia Schimmel
Dr.-Ing. Saskia Schimmel
Department Elektrotechnik-Elektronik-Informationstechnik (EEI)
Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente
Cauerstraße 6
91058 Erlangen
- Telefon: +49 9131 85-28535
- E-Mail: saskia.schimmel@fau.de
- Webseite: https://www.leb.tf.fau.de
2024
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Ammonothermal Crystal Growth of Functional Nitrides for Semiconductor Devices: Status and Potential
In: Materials (2024)
ISSN: 1996-1944
DOI: 10.3390/ma17133104
2023
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Temperature Field, Flow Field, and Temporal Fluctuations Thereof in Ammonothermal Growth of Bulk GaN—Transition from Dissolution Stage to Growth Stage Conditions
In: Materials 16 (2023), S. 2016
ISSN: 1996-1944
DOI: 10.3390/ma16052016
2022
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High-Energy Computed Tomography as a Prospective Tool for In Situ Monitoring of Mass Transfer Processes inside High-Pressure Reactors-A Case Study on Ammonothermal Bulk Crystal Growth of Nitrides including GaN
In: Materials 15 (2022), S. 6165
ISSN: 1996-1944
DOI: 10.3390/ma15176165 - , , :
Artificial Intelligence for Crystal Growth and Characterization
In: Crystals 12 (2022), S. 1232
ISSN: 2073-4352
DOI: 10.3390/cryst12091232
2021
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Numerical simulation of ammonothermal crystal growth of GaN-current state, challenges, and prospects
In: Crystals 11 (2021), Art.Nr.: 356
ISSN: 2073-4352
DOI: 10.3390/cryst11040356 - , , , , , , , :
Boundary conditions for simulations of fluid flow and temperature field during ammonothermal crystal growth—a machine-learning assisted study of autoclave wall temperature distribution
In: Crystals 11 (2021), S. 1-27
ISSN: 2073-4352
DOI: 10.3390/cryst11030254
2020
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Flow stability, convective heat transfer and chemical reactions in ammonothermal autoclaves—insights by in situ measurements of fluid temperatures
In: Crystals 10 (2020), S. 1-18
ISSN: 2073-4352
DOI: 10.3390/cryst10090723
2018
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In situ X-ray monitoring of transport and chemistry of Ga-containing intermediates under ammonothermal growth conditions of GaN
In: Journal of Crystal Growth 498 (2018), S. 214-223
ISSN: 0022-0248
DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2018.06.024
2017
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Ammonothermal Synthesis of Earth-Abundant Nitride Semiconductors ZnSiN2 and ZnGeN2 and Dissolution Monitoring by In Situ X-ray Imaging
In: Chemistry - A European Journal 23 (2017), S. 12275-12282
ISSN: 0947-6539
DOI: 10.1002/chem.201701081 - , , , , , , , :
Solubility and dissolution kinetics of GaN in supercritical ammonia in presence of ammonoacidic and ammonobasic mineralizers
In: Journal of Crystal Growth 479 (2017), S. 59-66
ISSN: 0022-0248
DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2017.09.027
2016
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Chemical stability of carbon-based inorganic materials for in situ x-ray investigations of ammonothermal crystal growth of nitrides
In: Journal of Crystal Growth 456 (2016), S. 33-42
ISSN: 0022-0248
DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2016.08.067
2015
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Ceramic liner technology for ammonoacidic synthesis
In: Journal of Supercritical Fluids 99 (2015), S. 76-87
ISSN: 0896-8446
DOI: 10.1016/j.supflu.2015.01.017 - , , , , , , , , , :
Determination of GaN solubility in supercritical ammonia with NH4F and NH4Cl mineralizer by in situ x-ray imaging of crystal dissolution
In: Journal of Crystal Growth 418 (2015), S. 64-69
ISSN: 0022-0248
DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2015.02.020
2014
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Nucleation and growth of polycrystalline SiC
In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 56 (2014), Art.Nr.: 012001
ISSN: 1757-8981
DOI: 10.1088/1757-899X/56/1/012001 - , , , , , , , , , , :
Advances in wide bandgap SiC for optoelectronics
In: European Physical Journal B 87 (2014)
ISSN: 1434-6028
DOI: 10.1140/epjb/e2014-41100-0 - , , , , , , , , , , :
The role of defects in fluorescent silicon carbide layers grown by sublimation epitaxy
In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 56 (2014)
ISSN: 1757-8981
DOI: 10.1088/1757-899X/56/1/012002 - , , , , , , , , :
Towards X-ray in-situ visualization of ammonothermal crystal growth of nitrides
In: Physica Status Solidi (C) Current Topics in Solid State Physics 11 (2014), S. 1439-1442
ISSN: 1862-6351
DOI: 10.1002/pssc.201300656
2013
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Towards bulk-like 3C-SiC growth using low off-axis substrates
In: Materials Science Forum 740-742 (2013), S. 275-278
ISSN: 0255-5476
DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.740-742.275 - , , , , , , , , :
Polycrystalline SiC as source material for the growth of fluorescent SiC layers
In: Materials Science Forum 740-742 (2013), S. 39-42
ISSN: 0255-5476
DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.740-742.39 - , , , , , , , , , , , :
Step-flow growth of fluorescent 4H-SiC layers on 4 degree off-axis substrates
In: Materials Science Forum 740-742 (2013), S. 185-188
ISSN: 0255-5476
DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.740-742.185
2011
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Structural defects in aluminium nitride bulk crystals visualized by cathodoluminescence maps
In: Physica Status Solidi (C) Current Topics in Solid State Physics 8 (2011), S. 2235–2238
ISSN: 1862-6351
DOI: 10.1002/pssc.201000864
2021
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In Situ Visualization of the Ammonothermal Crystallization Process by X-ray Technology
In: Elke Meissner, Rainer Niewa (Hrsg.): Ammonothermal Synthesis and Crystal Growth of Nitrides, Springer, Cham, 2021, S. 171-190 (Springer Series in Materials Science, Bd.304)
ISBN: 978-3-030-56305-9
DOI: 10.1007/978-3-030-56305-9_10 - , , , :
Special Equipment for Ammonothermal Processes
In: Elke Meissner, Rainer Niewa (Hrsg.): Ammonothermal Synthesis and Crystal Growth of Nitrides, Springer, Cham, 2021, S. 317-328 (Springer Series in Materials Science, Bd.304)
ISBN: 978-3-030-56305-9
DOI: 10.1007/978-3-030-56305-9_17
2024
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Transition from etch-back to growth conditions during ammonothermal growth of GaN – a transient numerical model for convective flow and temperature distribution in a retrograde solubility configuration
GaN Marathon (Verona, 9. Juni 2024 - 12. Juni 2024)
2022
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High Energy Computed Tomography as a Tool for Validation of Numerical Simulations of Ammonothermal Crystal Growth of GaN
8th International Workshop on Crystal Growth Technology (Berlin, 29. Mai 2022 - 2. Juni 2022) - , , , , , , , , , , , , :
In Situ Monitoring Technologies as Prospective Validation Tools for Numerical Simulations of Ammonothermal Crystal Growth
7th European Conference on Crystal Growth (Paris, 25. Juli 2022 - 27. Juli 2022) - , , , , , :
Temperature field and fluid flow in ammonothermal growth of GaN during etch-back and crystal growth for a retrograde solubility configuration
International Workshop on Nitride Semiconductors (Berlin, 9. Oktober 2022 - 14. Oktober 2022)
2021
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Numerical Simulations of Ammonothermal Crystal Growth of GaN and Pathways towards their Experimental Validation
Seminar of the Young Crystal Growers (DGKK) (Berlin, 5. Oktober 2022 - 6. Oktober 2021)
2017
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Chemical stability of carbon-based inorganic construction materials for in situ x-ray measurements of ammonothermal crystal growth of nitrides
5th German-Swiss Conference on Crystal Growth (Freiburg, 8. März 2017 - 10. März 2017)
2014
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In Situ Visualization of GaN Crystals in Ammonothermal High Pressure Autoclaves by X-ray Imaging
German Conference on Crystal Growth (Halle, 12. März 2014 - 14. März 2014)
- Nitride semiconductor research at FAU Erlangen-Nürnberg
(Vortrag)
5. März 2024, Veranstaltung: 12th Annual Meeting of the Young Crystal Growers (DGKK) - Emerging Nitride Semiconductors and their Synthesis via the Ammonothermal Method
(Vortrag)
29. Februar 2024, Veranstaltung: Chemistry Emmy Noether Treff - Opportunities and challenges for the use of machine learning in university research and teaching
(Vortrag)
15. März 2023, Veranstaltung: DGKK Schwerpunkt Machine Learning - Transient conditions during ammonothermal growth of GaN during the transition from etch-back to growth conditions - a numerical study for a retrograde solubility configuration
(Vortrag)
15. März 2023, Veranstaltung: German Conference on Crystal Growth - Machine learning Assisted Physics based Numerical Modelling an Application Example from Ammonothermal Crystal Growth
(Vortrag)
15. März 2023, Veranstaltung: DGKK Schwerpunkt Machine Learning - Junior Research Group on Nitride Semiconductors
(Vortrag)
14. März 2023, Veranstaltung: Seminar of the Young Crystal Growers (DGKK) - Artificial Intelligence in the Materials Research
(Vortrag)
16. Juni 2021, Veranstaltung: Advanced Materials Conference - To innovate in the future, the journey starts here - Simulation of the Global Thermal Field in a Setup for Ammonothermal Growth of GaN
(Vortrag)
17. März 2021, Veranstaltung: 68th Japan Society of Applied Physics Spring Meeting - Evaluation of Realistic Boundary Conditions for Simulations of Ammonothermal GaN Crystal Growth
(Vortrag)
2. März 2021, Veranstaltung: 8th Asian Conference on Crystal Growth and Crystal Technology - Numerical Simulation of the Ammonothermal Growth Process of GaN - Effect of Thermal Boundary Conditions on Flow Field and Temperature Distribution
(Vortrag)
20. November 2020, Veranstaltung: Center for Integrated Research of Future Electronics GaN Webinar Series Poland-Japan (Unipress - Nagoya University) Seminar on GaN - In Situ X-Ray Monitoring of Ammonothermal Reaction Processes for Advancing the Understanding of Ammonothermal GaN Growth
(Vortrag)
29. November 2019, Veranstaltung: 16th Akasaki Research Center Symposium "To the New Horizon of the Nitride Research" - Insights into Ammonothermal Autoclaves by X-Ray-based In Situ Measurement Techniques
(Vortrag)
20. Februar 2018, Veranstaltung: Annual meeting of ProcessNet group for high pressure process technology, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie - Insights into Ammonothermal Growth of Nitrides by In Situ Measurement Techniques
(Vortrag)
12. Oktober 2017, Veranstaltung: DGKK Workshop on bulk semiconductor crystals - Insights into the Ammonothermal Growth Process of GaN by In Situ X-Ray Visualization
(Vortrag)
21. September 2017, Veranstaltung: International Workshop on Bulk Nitride Semiconductors - Towards Improved Understanding of Ammonothermal Crystal Growth - Insights by In Situ X-ray Imaging of GaN Dissolution
(Vortrag)
13. Oktober 2016, Veranstaltung: DGKK Workshop on bulk semiconductor crystals - GaN Solubility and Dissolution Kinetics Investigated Using Direct Insight into Ammonothermal Autoclaves by In Situ X-Ray Imaging
(Vortrag)
5. Oktober 2016, Veranstaltung: International Workshop on Nitride Semiconductors - Solubility and Dissolution Kinetics of GaN under Ammonobasic Conditions using NaN3 Mineralizer
(Vortrag)
17. März 2016, Veranstaltung: 1st German Czechoslovak Conference on Crystal Growth - In Situ X-Ray Imaging of GaN under Ammonothermal Conditions - Application for GaN Solubility Measurements
(Vortrag)
6. März 2015, Veranstaltung: German Conference on Crystal Growth (DKT 2015) - Towards X-Ray In-Situ Visualization of Ammonothermal Crystal Growth of Nitrides via Hydrothermal Crystallization of Zeolites
(Vortrag)
20. September 2013, Veranstaltung: European Materials Research Society Fall Meeting, European Materials Research Society - The Role of Defects in Fluorescent Silicon Carbide Layers Grown by Sublimation Epitaxy
(Vortrag)
28. Mai 2013, Veranstaltung: European Materials Research Society Spring Meeting, European Materials Research Society
- : Emerging Talents Initiative (ETI) (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg) – 2022
- : IUCr Young Scientist Award (International Union of Crystallography) – 2022
- : Feodor Lynen Return Fellowship (Alexander von Humboldt-Stiftung) – 2021
- : Postdoctoral Fellowships for Research in Japan (Standard) (Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)) – 2019
- : ISASF best PhD thesis award (2nd prize) (International Society for Advancement of Supercritical Fluids (ISASF)) – 2019
- : Promotionsstipendium (1 year) (Erika Giehrl-Stiftung) – 2014
- : Stipendium für Masterarbeit an der Universität Linköping (Schweden) (German Crystal Growth Association (DGKK)) – 2012
- : Stipendium für Studiensemester an der Universität Linköping (Schweden) (Prof. Dr.-Ing. Erich Müller-Stiftung) – 2011
-
KI-Fähigkeiten für Elektroingenieur*innen: Entfachen von KI-unterstützter Innovation
(FAU Funds)
Laufzeit: 1. Oktober 2024 - 30. September 2025 -
Emmy Noether-Programm „Neue Nitridmaterialien für elektronische Bauelemente“ (1. Förderabschnitt)
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Laufzeit: 1. August 2023 - 31. Juli 2026
Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Emmy-Noether-Programm (EIN-ENP)Kernziele des Projektes sind die Entwicklung ausgewählter neuartiger Nitrid-Halbleiter sowie eines vertieften Verständnisses ihrer Herstellung mittels Ammonothermalsynthese. Das Projekt evaluiert die fundamentalen Eigenschaften ausgewählter, bislang wenig erforschter ternärer Nitride im Hinblick auf Anwendungen in elektronischen Bauelementen. Die Herstellung geeigneter Volumenkristalle erfolgt über die ammonothermale Synthese, wobei neben dem Zugang zu ausgewählten Materialien auch ein vertieftes Verständnis der ammonothermalen Synthese und Dotierung binärer und ternärer Nitride erlangt wird. Die exemplarisch untersuchten Nitride sind heteroepitaktisch miteinander integrierbar und ermöglichen perspektivisch neuartige Kombinationen von Materialeigenschaften in elektronischen Bauelementen. Aufbauend auf Vorarbeiten zu GaN wird zunächst das Materialsystem GaN-AlN-AlGaN untersucht. Am Beispiel von AlGaN werden Wege zur gezielten Kristallzüchtung ternärer Nitride über einen Transport in der Lösung erarbeitet. Methoden zur gezielten Dotierung und Kontrolle der Leitfähigkeit bei der ammonothermalen Kristallzüchtung werden am Beispiel von AlN untersucht. Durch Einbau von Silizium bei den durch die Ammonothermalsynthese ermöglichten niedrigen Temperaturen soll die Herstellung leitfähiger AlN-Substrate erschlossen werden. Hierdurch könnten erhebliche Verbesserungen in der Energieeffizienz vertikaler leistungselektronischer Bauelemente möglich werden. Durch Nutzung spezieller Hochdruck-Sichtzellen bestehen einzigartige Möglichkeiten zum in situ Monitoring ammonothermaler Reaktionen. Diese werden genutzt, um das grundlegende Verständnis der in der ammonothermalen Kristallsynthese ablaufenden Prozesse sowohl zu vertiefen (Ga) als auch auf weitere projektrelevante Materialen (Al, Si, Mg, Mn, Zn) zu erweitern. Hierbei werden zugleich die Methoden zur Untersuchung komplexer Systeme weiterentwickelt, konkret durch simultane Messungen mit komplementären Messtechniken (Röntgenabsorption, UV-Vis- und Raman-Spektroskopie). Weiterhin wird untersucht, welche Rolle Druck und Ammoniakdichte für die Kristallisation spielen und inwieweit eine Kristallzüchtung bei deutlich reduziertem Druck möglich ist. Das verbesserte Verständnis der Kristallisation ternärer Nitride sowie ihres Transports in ammonothermalen Fluiden wird im Projekt auf die Kristallisation dreier bislang wenig untersuchter ternärer Nitride der Zusammensetzung II-Si-N2 (II = Mg, Mn, Zn) angewandt. Die Synthese der Materialien in einkristalliner Form mit guter struktureller Qualität ermöglicht eine experimentelle Bestimmung der Volumeneigenschaften. Die verbesserte Kenntnis der Materialeigenschaften wird für eine vertiefte Evaluation des Anwendungspotentials der Materialien in elektronischen Bauelementen genutzt. Dabei erfolgt auch eine erste Evaluation des Anwendungspotentials möglicher epitaktischer Heterostrukturen der im Projekt adressierten Materialien.
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Hochenergie-Computertomographie zur in situ Beobachtung von im Inneren von Hochdruckbehältern ablaufenden Prozessen – Entwicklung am Beispiel der ammonothermalen Kristallzüchtung von GaN
(FAU Funds)
Laufzeit: 15. Januar 2023 - 14. Januar 2024 -
Vorarbeiten zur in situ Beobachtung der ammonothermalen Kristallzüchtung zur Validierung numerischer Simulationen
(Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
Laufzeit: 1. August 2021 - 31. Juli 2022
Mittelgeber: Alexander von Humboldt-Stiftung -
Ammonothermale Kristallzüchtung von GaN Volumenkristallen geringer Versetzungsdichte und hoher Reinheit für leistungselektronische Bauelemente
(FAU-externes Projekt)
Laufzeit: 31. Mai 2019 - 30. Mai 2021
Mittelgeber: andere Förderorganisation
Weitere Informationen finden Sie z.B. unter: ORCiD, Scopus, ResearchGate, Google Scholar, LinkedIn, Nitrid-Halbleiter (AG Schimmel)