Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der Diffusionsprozesse in SiGe-Verbindungen mittels Molekulardynamiksimulationen. Für die Simulationen wird die freie Software LAMMPS verwendet in Kombination mit einem reaktiven Kraftfeld. Das Ziel der Si-mulationen ist einerseits herauszufinden, inwieweit eine Untersuchung von Diffusionsprozessen mit der heutigen Rechentechnik möglich ist, und andererseits zu untersuchen, wie gut das hier verwendete Kraftfeld die Diffusionsprozesse beschreibt. Darauf aufbauend sollen die Diffusi-onsmechanismen genauer erforscht werden. Untersuchungen der Gitterkonstante von SiGe-Systemen zeigen, dass das Temperaturverhalten von Silizium und Germanium nicht korrekt von dem verwendeten Potential wiedergegeben wird. Einerseits zeigen die Systeme kein Schmelzverhalten und andererseits ist die simulierte Gitter-konstante unabhängig von der Temperatur. Hingegen ergibt sich für die Germaniumabhängigkeit der Gitterkonstante ein linearer Verlauf, wie es in der Literatur angegeben wird. Simulationen eines Zweilagensystems, bestehend aus einer Lage Silizium und einer Lage Silizi-umgermanium, zeigen, dass die Diffusion des Germaniums in die Siliziumschicht zu langsam abläuft, um mit Molekulardynamik direkt untersucht zu werden. In weiteren Untersuchungen werden deshalb die einzelnen Diffusionsmechanismen genauer betrachtet. Die dabei ermittelten Diffusionskonstanten nehmen exponentiell, wie in der Literatur angegeben, mit der Temperatur zu. Weiterhin folgt aus den Simulationen, dass der Einbau von Germaniumatomen in Siliziumsysteme die Diffusionsmechanismen behindert. Dabei ergibt sich ein nichtlinearer Zusammenhang zwischen dem Anteil an Germaniumatomen und der Diffusi-onskonstante. Die berechneten Diffusionskonstanten können als Eingabewert für gröbere Modelle verwendet werden, wie zum Beispiel kinetic-Monte-Carlo-Simulationen.:I. ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS II. SYMBOLVERZEICHNIS 1. EINLEITUNG 2. SIGE ALS KANALMATERIAL FÜR MOSFET-TRANSISTOREN 2.1. MOSFET IN DIGITALEN SCHALTUNGEN 2.2. KRISTALLSTRUKTUR VON SIGE-VERBINDUNGEN 2.2.1. Der Idealkristall 2.2.2. Der Realkristall 2.3. BILDUNG DES KANALS 2.3.1. Heteroepitaxie von SiGe auf Ge 2.3.2. SGOI Technologie 2.4. DIE ATOMISTISCHE DIFFUSION 3. GRUNDLAGEN DER MOLEKULARDYNAMIKSIMULATION 3.1. DAS REAXFF POTENTIAL 3.2. PHYSIKALISCHE ENSEMBLES 3.3. LAMMPS 4. SIMULATIONEN 4.1. GITTERKONSTANTE VON SIGE-VERBINDUNGEN 4.1.1. Modellsystem 4.1.2. Ergebnisse und Vergleich mit der Literatur 4.2. INTERDIFFUSION IN SIGE-HETEROSYSTEMEN 4.2.1. Modellsystem 4.2.2. Ergebnisse 4.3. EINZELSPRUNGBETRACHTUNG VON INTERSTITIALS 4.3.1. Modellsystem 4.3.2. Einzelsprungauswertung von Interstitials 4.3.3. Ergebnisse der Einzelsprungauswertung 4.4. MSD-BETRACHTUNG VON INTERSTITIALS 4.4.1. Modellsystem und Auswertemethode 4.4.2. Vergleich der MSD-Betrachtung mit der Einzelsprungbetrachtung und mit Literaturwerten 4.5. MSD-BETRACHTUNG VON LEERSTELLEN 4.5.1. Modellsystem und Auswertemethode 4.5.2. Ergebnisse und Vergleich mit Literatur 4.6. VERGLEICH DER DIFFUSION VON LEERSTELLEN UND INTERSTITIALS 5. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICKE 5.1. ZUSAMMENFASSUNG 5.2. AUSBLICKE 6. ABBILDUNGSVERZEICHNIS 7. TABELLENVERZEICHNIS 8. REFERENCES

This study in Old Testament exegesis is focused on two interpretations of three central passages in the book of Job, by C.G. Jung in Answer to Job (1952) and Leo Perdue in Wisdom in Revolt – Metaphorical Theology in the Book of Job (1991). The study examines the questions addressed to the book of Job by Jung and Perdue respectively, and the expectations that are imbedded in their readings. The concepts of "horizon of expectation" and "gaps" from Reception theory are central to the interpretation.  More particularly, the study examines the interpretations by Jung and Perdue of two passages in the book of Job where there is a verbal confrontation between Job and God, and the very last sequence of the book, the epilogue. These scenes also represent what W. Iser calls "gaps" (Leerstellen) in the narration, ambiguous passages, designed to activate the reader’s participation in the interpretation of a text. In the study, the horizon of expectations of Jung and Perdue respectively, is outlined and compared. The results show that, while the theologian Perdue is interested in the psychological aspects of Job’s process in relation to God, Jung, the psychologist, paradoxically is focused on the theological question of God’s character and being.  The study’s point of outlook is that in each interpretation of a text, the reader’s horizon of expectation is embedded. When it comes to Bible commentary, layers of historical contexts and theological tradition shape the interpretative work. Nevertheless, each reader also confronts the text anew while reading, within the frames of his own experiences and expectations.

Thin film metal–insulator–metal capacitors with undoped HfO₂ as the insulator are fabricated by sputtering from ceramic targets and subsequently annealed. The influence of film thickness and annealing temperature is characterized by electrical and structural methods. After annealing, the films show distinct ferroelectric properties. Grazing incidence X-ray diffraction measurements reveal a dominant ferroelectric orthorhombic phase for thicknesses in the 10–50 nm range and a negligible non-ferroelectric monoclinic phase fraction. Sputtering HfO₂ with additional oxygen during the deposition decreases the remanent polarization. Overall, the impact of oxygen vacancies and interstitials in the HfO₂ film during deposition and annealing is correlated to the phase formation process.

This article corrects the following: 'Origin of Ferroelectric Phase in Undoped HfO2 Films Deposited by Sputtering' Advanced Materials Interfaces 6(11) 2019, first Published online: April 29, 2019

In kaltgezogenen perlitischen Stahldrähten tritt bei mechanischer Verformung eine Zementitauflösung auf. Dieses Phänomen hat aufgrund der Defektstruktur, die sich während der starken Belastung aufbaut, erheblichen Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften des Materials. In dieser Arbeit wurde der Einfluss der Zementitauflösung auf die Leerstellenkonzentration in Ferrit (α-Eisen) auf indirektem Weg über die Bestimmung des Diffusionskoeffizienten von Nickel mittels Atomsondentomografie (APT) untersucht. Im untersuchten Temperaturbereich zwischen 423 und 523 K wurde eine starke Korrelation zwischen dem Diffusionskoeffizienten von Nickel und der Kohlenstoffkonzentration in Ferrit festgestellt. Des Weiteren wurde für die Ni-Diffusion eine Aktivierungsenthalpie von (0.66 ± 0.05) eV ermittelt, welche sehr viel kleiner ist als die Aktivierungsenthalpie für die Selbstdiffusion in α-Eisen (2.6 eV), was auf eine erhöhte Leerstellenkonzentration hinweist. Sowohl die Korrelation zwischen dem Diffusionskoeffizienten und der Kohlenstoffkonzentration als auch die erhöhte Leerstellenkonzentration können (aufgrund der Anreicherung des Ferrits mit Kohlenstoff infolge der Zementitauflösung) mit der Bildung von Leerstellen-Kohlenstoff-Komplexen im Ferrit erklärt werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden im Rahmen des Defactant-Konzepts, nach dem die Bindung von übersättigtem Kohlenstoff an Leerstellen deren Bildungsenthalpie absenkt, diskutiert.

Gotthold Ephraim Lessings Fabelbuch von 1759 verfolgt in seiner Programmatik das Ziel der Befähigung der Leserin/des Lesers zum eigenständigen Denken. Es geht nicht mehr, wie in früheren Fabelsammlungen, um die Belehrung durch moralische Lehrsätze, sondern um das kritische Selbstdenken. Dieser leserorientierte Ansatz, der individuelle Interpretationen und lerseitige geistige Aktivität fordert, findet sich auch in Wolfgang Isers Untersuchungen. Iser geht davon aus, dass der Sinn eines Textes in jedem Rezeptionsvorgang neu hergestellt werden muss. Charakteristischer Untersuchungsgegenstand seiner Theorie sind die so genannten Leerstellen, die durch die/den Leser*in gefüllt werden müssen. In dieser Arbeit werden verschiedene Typen von Leerstellen in Lessings Fabelbuch identifiziert und einzelne Fabeln exemplarisch interpretiert.

Gotthold Ephraim Lessings Fabelbuch von 1759 verfolgt in seiner Programmatik das Ziel der Befähigung der Leserin/des Lesers zum eigenständigen Denken. Es geht nicht mehr, wie in früheren Fabelsammlungen, um die Belehrung durch moralische Lehrsätze, sondern um das kritische Selbstdenken. Dieser leserorientierte Ansatz, der individuelle Interpretationen und lerseitige geistige Aktivität fordert, findet sich auch in Wolfgang Isers Untersuchungen. Iser geht davon aus, dass der Sinn eines Textes in jedem Rezeptionsvorgang neu hergestellt werden muss. Charakteristischer Untersuchungsgegenstand seiner Theorie sind die so genannten Leerstellen, die durch die/den Leser*in gefüllt werden müssen. In dieser Arbeit werden verschiedene Typen von Leerstellen in Lessings Fabelbuch identifiziert und einzelne Fabeln exemplarisch interpretiert.

In-plane micro-supercapacitors (MSCs), as promising power candidates for micro-devices, typically exhibit high power densities, large charge/discharge rates, and long cycling lifetimes. The high areal/volumetric capacitances, high energy/power densities, high rate capability, as well as flexibility are the main scientific pursue in recent years. Among diverse electrode materials for MSCs, coordination polymer frameworks are emerging due to the designable porous structure and tunable functionality. However, the unsatisfied electrochemical performance still hinders their practical applications. In this work, we demonstrate the first time an efficient in-situ growth approach to precisely modify the vacancy of Prussian-blue nano-thin films with pyridine by coordination reaction for high energy-density MSCs. Confirmed by the experimental results and density functional theory calculation, the vacancy modification within Prussian-blue network improved the film-forming property, hydrophilicity, and electrochemical activity of the thin films. The resultant MSCs based on pyridine-modified Prussian-blue exhibited an ultrahigh energy density of up to 12.1 mWh cm⁻³ and an ultra-low time constant (t₀) of 0.038 ms, which are the best values among the state-of-the-art in-plane MSCs. This work provides an attractive solution for structural engineering of promising active materials on molecule level toward high-performance micro-energy devices.

Die Effizienz von Verbindungshalbleitern hängt von ihrer lokalen Zusammensetzung und ihrer räumlichen Elementverteilung ab. Um die opto-elektronischen Eigenschaften solcher Bauelemente zu optimieren, ist ein detailliertes Verständnis und die Kontrolle der Zusammensetzungsgradienten entscheidend. Industriell wichtige Bauelemente sind Absorberschichten für Dünnschichtsolarzellen, die eine hohe Effizienz in Kombination mit einem geringen Materialbedarf und einer hohen elastischen Flexibilität bieten. Ein gängiges Herstellungsverfahren für Dünnschicht-Solarzellenabsorber ist das Annealen bei hohen Temperaturen. Im Gegensatz zu dem, was bei Fick'schen Diffusionsprozessen zu erwarten wäre – führt dieses regelmäßig zur Bildung steiler und stabiler Zusammensetzungsgradienten, die oft von den optimalen Profilen für hocheffiziente Absorber abweichen. In dieser Arbeit liegt das Hauptaugenmerk auf den mechanischen Spannungen, die sich im Inneren von Dünnschichten entwickeln, und auf deren Auswirkungen auf Diffusionsprozesse und die mikrostrukturelle Entwicklung des Materials. Es wird gezeigt, dass die Bildung von elastischen Spannungen die endgültigen Elementverteilungen stark beeinflusst und sogar zur Bildung von starken und stabilen Zusammensetzungsgradienten führt. In dieser Arbeit wird weiterhin argumentiert, dass die Wirkung der Spannungen auf die Gleichgewichts-Zusammensetzungsprofile von den mikrostrukturellen Eigenschaften des Materials abhängen kann, insbesondere vom Vorhandensein von Leerstellenquellen. Ein Vergleich numerischer Berechnungen mit Echtzeitdaten der energiedispersiven Röntgenbeugung, die während der Dünnschichtsynthese in-situ erfasst wurden, hilft zu zeigen, dass die so entwickelten Interdiffusionsmodelle die experimentell beobachteten Beugungsspektren und insbesondere die Stagnation der Interdiffusion vor Erreichen der vollständigen Durchmischung teilweise reproduzieren können. / The operational efficiency of compound semiconductors regularly depends on their local elemental composition and on the spatial distribution of contained elements. To optimize the opto-electronic properties of such devices, a detailed understanding and control of compositional gradients is crucial. Industrially important devices are thin-film solar cell absorber layers which deliver high photo-conversion efficiencies in combination with a low demand of material and high elastic flexibility. These materials use local variations in composition to tune their opto-electronic properties. A common fabrication process for thin-film solar cell absorbers involves annealing at high temperatures to achieve specific compositional gradients, which – contrary to what could be expected from simple Fickian diffusion processes – regularly results in the formation of steep and stable compositional gradients, often deviating from the optimal profiles for high-efficiency absorbers. In this work attention is focused especially on mechanical stresses developing inside thin-films and on their effects on diffusion processes and on the material’s micro-structural evolution. It is shown that the formation of elastic stresses strongly influences the final elemental distributions, even leading to the formation of strong and stable final compositional gradients. However, this thesis also argues that their exact effect on equilibrium composition profiles may depend on the detailed micro-structural properties of the material, especially on the presence of vacancy sources and sinks. A comparison of numerical calculations with real-time synchroton-based energy-dispersive X-ray diffraction data acquired in-situ during thin-film synthesis helps to demonstrate that the such developed interdiffusion models can partly reproduce the experimentally observed diffraction spectra and, especially, the stagnation of interdiffusion before total intermixing is achieved.

A study combining infrared (IR) absorption spectroscopy and first-principles theory is presented for a sulfur–oxygen complex in CdSe characterized by IR absorption lines located at 1094, 1107, and 1126 cm-1 (10 K). The properties of the center are compared to a similar species occurring in CdTe that gives rise to two absorption lines at 1097 and 1108 cm-1 (10 K). Temperature- and polarization-sensitive measurements performed on 18O-enriched samples reveal that for both materials the IR absorption lines are due to split ν3 stretch vibrations of a distorted sulfate (SO4) tetrahedron, whereby the local point group of the SO4 complex is reduced to Cs and C3v in hexagonal CdSe and cubic CdTe, respectively. Measurements on the vibrational spectrum of the sulfate species in the spectral range of symmetric stretch (ν1), bend (ν4), and combinationmodes (ν1 þ ν3) are presented. The cation vacancy VCd is discussed as a likely site occupied by SO4 in CdSe.