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• W2596650822 abstract "Strontiumtitanat (SrTiO3) ist ein wichtiges Substratmaterial fur die Epitaxie und essenziel fur fast alle bekannten oxidbasierten zweidimensionalen Elektronengassysteme. Diese Systeme haben viele mogliche Anwendungen, sind aber anfallig fur Versetzungen im Substrat, weswegen das volle Potential mit den kommerziell verfugbaren Kristallen nicht erreicht werden kann. Um die Qualitat zu erhohen, mussen bessere Zuchtungsmethoden gefunden werden wozu Verstandnis der temperaturabhangigen Materialeigenschaften unerlasslich ist. Fur viele Oxide konnen sehr gute Kristalle mit der Czochralski Methode hergestellt werden. Diese Methode erfordert einen guten Warmetransport durch den wachsenden Kristall. Ein sehr niedriger Warmetransport fuhrt zu instabilem Wachstum und manchmal zu Spiralbildung. Weil SrTiO3 einen hohen Schmelzpunkt von ca. 2350 K hat, dominiert der Strahlungswarmetransport. IR-Spektren bei hoher Temperatur zeigen eine starke Absorption an freien Ladungstragern. UV/VIS-Spektren zeigen, dass die Bandlucke stark temperaturabhangig ist, was zu einer hohen Dichte an freien Ladungstragern fuhrt. Da die IR-Absorption stark mit der Temperatur zunimmt, bietet Kristallzuchtung bei niedrigeren Temperaturen mehr Kontrolle. Dies kann mit der „top-seeded solution growth“-Methode (TSSG) erreicht werden. Viele der gezuchteten Kristalle zeigen starke Verfarbungen. Die Abhangigkeit der optischen Eigenschaften von der Zuchtungsatmosphare wurde systematisch untersucht. Eine Atmosphare mit sehr geringer Sauerstoffkonzentration fuhrt zu einer schwarz-blauen Verfarbung und leitfahigen Kristallen, wahrend zu viel Sauerstoff zu einer Braunen Farbe fuhrt. Mit dem richtigen Sauerstoffgehalt ist es moglich farblose Kristalle zu zuchten. Die braune Verfarbung in nahezu stoichiometrischen TSSG-Kristallen konnte auf Nanometer grose Hohlraume in den Kristallen zuruckgefuhrt werden die das Licht streuen. Diese Nanohohlraume entstehen wahrscheinlich durch die Kombination von Punktdefekten.%%%%Strontium titanate (SrTiO3) is an important epitaxy substrate material which is an essential component in almost all oxide based two-dimensional free electron gas systems. These systems offer many potential applications, but are very sensitive to dislocations in the substrate and their full potential cannot be reached with the commercially available material. To improve crystal quality, alternative growth methods are necessary and to find these, knowledge about the temperature dependent material properties is crucial. For many oxides, high-quality crystals can be produced by using the Czochralski method. For this method, a sufficiently high heat transport through the growing crystal is highly important. Very low heat transport will lead to unstable growth, often resulting in spiraling. Because SrTiO3 has a very high melting point of about 2350 K, radiative heat transport dominates. High temperature IR-spectra show that free charge carriers cause the low radiative heat transport. Temperature dependent UV/VIS spectra show that the band gap shifts strongly…" @default.
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