In der Mobilfunk-Technologie wird ein immer weiter steigender Energieverbrauch bei gleichzeitig gestiegenen Energiepreisen verzeichnet. Diese Kombination motiviert, an energieeffizienteren L\u00c3\u00b6sungen zu forschen. Neben dem hohen, ungenutzten Energieeinsparpotential sind die geringen Recyclingraten von den in Mobilfunk-Technologien verwendeten Halbleitermaterialien problematisch. Grund daf\u00c3\u00bcr ist, dass diese Materialien nicht nur im Mobilfunkbereich, sondern auch in weiten Teilen der Industrie f\u00c3\u00bcr halbleiterbasierte Technologien verwendet werden und die Rohmaterialien endliche Ressourcen sind.<\/p>\n
Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb, den Energieverbrauch im Mobilfunk zu senken und f\u00c3\u00bcr die daf\u00c3\u00bcr entwickelten, neuartigen Bauteile einen Recyclingprozess zu erforschen, der f\u00c3\u00bcr die verwendeten Materialien einen Materialkreislauf erm\u00c3\u00b6glicht. Hauptverbraucher im Mobilfunk sind die Hochfrequenz-Leistungsverst\u00c3\u00a4rker. Diesen sind piezoelektrische Bandpassfilter vorgeschaltet. Durch Steigerung der Energieeffizienz und des Kopplungsfaktors der Filter soll der Energiebedarf der Verbraucher um 10-15% gesenkt werden.<\/p>\n
In dem Forschungsvorhaben soll die Verbesserung der Energieeffizienz durch das Erforschen und Entwickeln von Volumenwellenfiltern (bulk accoustic wave devices: BAWs) auf Basis von neuartigen Hfx<\/sub><\/em>Al1-x<\/em><\/sub>N Schichten mit besonders hohen piezoelektrischen Koeffizienten erreicht werden. Hierzu konnten bereits erste physikalische Eigenschaften, die die Kristallstruktur und ihre elastischen Eigenschaften beschreiben mittels Dichtefunktionaltheorie-Ergebnissen abgeleitet werden. Der Fokus des Forschungsvorhabens liegt auf der Herstellung, Charakterisierung und Optimierung der Hfx<\/sub><\/em>Al1-x<\/em><\/sub>N-D\u00c3\u00bcnnschichten. Hierbei konnten erfolgreich Hfx<\/sub><\/em>Al1-x<\/em><\/sub>N-D\u00c3\u00bcnnschichten in der relevanten Kristallstruktur hergestellt und strukturell bis zu einem Legierungsgehalt von etwa 44% Hafnium optimiert werden. Anschlie\u00c3\u0178end sollen die Schichten f\u00c3\u00bcr die Herstellung von BAWs optimiert und dazu elektrisch charakterisiert werden. Mit den optimierten Hfx<\/sub><\/em>Al1-x<\/em><\/sub>N-Schichten sollen BAWs hergestellt werden, welche im Anschluss ebenfalls charakterisiert werden. Zus\u00c3\u00a4tzlich soll ein Recyclingprozess f\u00c3\u00bcr die BAWs entwickelt werden, um die enthaltenen Materialien aus den Bauteilen zur\u00c3\u00bcckzugewinnen. Dazu soll ein thermisch induzierter Sublimationsprozess erforscht werden, der durch die geringere ben\u00c3\u00b6tigte thermische Energie im Vergleich zu Verbrennungs- oder Schmelzprozessen kosteng\u00c3\u00bcnstiger und umweltschonender ist.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" In der Mobilfunk-Technologie wird ein immer weiter steigender Energieverbrauch bei gleichzeitig gestiegenen Energiepreisen verzeichnet. Diese Kombination motiviert, an energieeffizienteren L\u00c3\u00b6sungen zu forschen. Neben dem hohen, ungenutzten Energieeinsparpotential sind die geringen Recyclingraten von den in Mobilfunk-Technologien verwendeten Halbleitermaterialien problematisch. Grund daf\u00c3\u00bcr ist, dass diese Materialien nicht nur im Mobilfunkbereich, sondern auch in weiten Teilen der Industrie […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-127617","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20024\/042","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Liebscher","dbu_stipendiaten_vorname":"Wiebke","dbu_stipendiaten_titel":"","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2025-01-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2025-12-31 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Universit\u00c3\u00a4t Freiburg Institut f\u00c3\u00bcr Nachhaltige Technische Systeme (INATECH)","dbu_stipendiaten_betreuer":"Prof. Dr. Oliver Ambacher","dbu_stipendiaten_email_dienst":"wiebkeliebscher@web.de"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/127617","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/promotionsstipendium"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/127617\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=127617"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=127617"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=127617"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}