Background Simulations of the Wide Field Imager of the ATHENA X-Ray Observatory

The ATHENA X-ray Observatory-IXO is a planned multinational orbiting X-ray observatory with a focal length of 11.5m. ATHENA aims to perform pointed observations in an energy range from 0.1 keV to 15 keV with high sensitivity. For high spatial and timing resolution imaging and spectroscopic observations the 640x640 pixel^2 large DePFET-technology based Wide field Imager (WFI) focal plane detector, providing a field of view of 18 arcsec will be the main detector. Based on the actual mechanics, thermal and shielding design we present estimates for the WFI cosmic ray induced background obtained by the use of Monte-Carlo simulations and possible background reduction measures.Comment: IEEE NSS MIC Conference 2011, Valencia, Spai

Epitaxie metastabiler III-NAs/NP Mischkristallsysteme und Untersuchung der optischen und strukturellen Eigenschaften

Die Beschäftigung mit der neuartigen Klasse stickstoffhaltiger, metastabiler Materialsysteme eröffnet ein weites Feld, sowohl für die grundlegende Forschung, als auch für die industrielle Anwendung. Das Materialsystem (GaIn)(NAs) birgt — aufgrund des starken Bowings der Bandlückenenergie als Funktion der Stickstoffkonzentration — immense Vorteile im Einsatz als aktives Medium in langwelligen, oberflächenemitierenden Lasern. Dieses ermöglicht auch die Realisation höchsteffektiver Mehrschicht-Solarzellenstrukturen mit theoretischen Rekord-Wirkungsgraden. Darüberhinaus verspricht man sich niedrige Einsatzspannungen bei HBT’s, verwendet man (GaIn)(NAs) als Materialsystem für die Basis derartiger Bauelemente. Von grundlegendem Interesse ist das Einbauverhalten von Stickstoff und die damit korrelierten Effekte auf struktureller und elektronischer Seite. Die eingehenden Untersuchungen GaAs-basierender Strukturen wurden hier vertieft und auf GaP-basierende Strukturen erweitert und die Eigenschaften verglichen. Bei der Untersuchung GaP basierender Strukturen liegt ein weiterer Reiz in der Bandstrukturmodifikation. Da GaP ein indirekter Halbleiter ist, war nun die Motivation, durch geschickte Heteroepitaxie Filme mit direkter Bandlücke zu erzeugen, was ein immenses Anwendungpotential aufschließen würde. Hierbei sei an die Integration von Optoelektronik und Silizium basierender Elektronik gedacht. Im Rahmen dieser Arbeit werden einige fundamentale Aspekte von III/(NV)-Heterostrukturen vorgestellt, im Hinblick auf obige Motivationen diskutiert und in ersten Experimenten verifiziert

Modellierung von Ladungs- und Exzitondynamik in amorphen organischen Halbleitern = Modeling of charge and exciton dynamics in amorphous organic semiconductors

Organische Halbleiter finden Anwendungen in vielen Technolgien, wie organischen Leuchtdioden, organischen Solarzellen oder organischen Transistoren. Die Effizienz der Bauteile wird hierbei maßgeblich von den elektronischen Transporteigenschaften der zugrundeliegenden organischen Halbleiter bestimmt, deren oft amorphe Struktur zu Ladungsperkolationseffekten auf einer Größenordnung von 100nm führen kann. In dieser Arbeit werden Methoden vorgestellt, die es ermöglichen mesoskopischen Ladungstransport in amorphen organischen Halbleitern, auf der Basis zugrundeliegender quantenchemischer Rechnungen, effizient zu simulieren. Dabei werden Methoden zur effizienten Auswertung der Coulomb-Wechselwirkung zwischen Ladungsträgern in kinetischen Monte-Carlo Verfahren (KMC), sowie Algorithmen zur Beschleuningung von Vielteilchen-KMC-Verfahren vorgestellt. Die Methoden werden gegen den prototypischen organischen Halbleiter alpha-NPD validiert. Es wird gezeigt, dass Ladungstransport in gemischten Emissions-Transport Materialien, wie sie in organischen Leuchtdioden Einsatz finden, durch Hüpftransport zwischen Emittermolekülen stattfindet, indem räumliche Distanzen zwischen End- und Anfangszustand durch virtuelle Zustände auf Transportmolekülen überbrückt werden. Desweitern wird gezeigt, dass Ladungsträgerinjektion an metallisch-organischen Grenzflächen bei hohen elektrischen Feldern durch virtuelle Übergangszustände auf organischen Molekülen in der Nähe der Grenzfläche um mehrere Größenordnungen verstärkt wird