Doktorand*in Nanolaminate für Photonik, Quanten- & Medizintechnik

Am Fraunhofer IMS entwickeln wir neuartige Materialsysteme für biomedizinische Sensoren, Implantate und photonische Quantentechnologien. Eine unserer innovativsten Technologien ist die sogenannte Nanolaminate, die mittels der Atomlagenabscheidung (ALD) hergestellt wird. Einzelne Atomlagen verschiedener Materialien werden dabei zu wenigen Nanometer dicken Stapeln verbunden. Die resultierenden Nanolaminate weisen teilweise neue und komplexe physikalische Eigenschaften auf, was hochinnovative Anwendungen ermöglicht.

Im Rahmen Ihrer Doktorarbeit sollen neuartige Nanolaminate entwickelt, hergestellt und analysiert werden. Dafür sind verschiedene Materialkombinationen zu testen und zu vermessen, um anschließend die Eigenschaften der Nanolaminate zu vergleichen und zu bewerten. Zielanwendungen umfassen u. a. ultradünne Implantatsverkapselungen, die dem Bauteil definierte Eigenschaften wie Hermetizität, kontrollierte Resorption oder sensorische Funktionalität verleihen können, ohne die Größe des Implantats und damit den benötigten Platz im Körper merklich zu erhöhen. In skalierbaren Quantensystemen können die Nanolaminate zudem genutzt werden, um nichtlineare Effekte zu erzeugen, die für effiziente photonische Systeme benötigt werden.

Hier sorgen Sie für Veränderung

• Zunächst befassen Sie sich umfassend mit dem Stand der Wissenschaft und erarbeiten die theoretischen Grundlagen. Sie identifizieren die neuesten Trends in den Bereichen der ALD-Materialien und der Nanolaminate und finden damit Anknüpfungspunkte für spannende Forschungsfragen.
• Darauf aufbauend entwickeln Sie Prozesse zur Abscheidung ultradünner Materialien im hauseigenen Reinraum und optimieren schrittweise die Prozessparameter (z. B. Pulsdauer, Temperatur, Druck), um homogene und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen.
• Die entstandenen Schichten und Schichtstapel charakterisieren Sie mithilfe verschiedener Messtechniken (Elektronenmikroskopie, Ellipsometrie, Röntgendiffraktion, Rasterkraftmikroskopie, Interferometrie, etc.) sowie an selbst zu konzeptionierenden, an die Zielanwendung angepassten Messplätzen in unseren eigenen Wafer-Test-, Optik- und Biolaboren.
• Die Ergebnisse können nachfolgend mit analytischen und simulationstechnischen Berechnungen verglichen und mittels geeigneter Software (z. B. Python, Origin Pro) ausgewertet werden, um Material- und Prozesseigenschaften verstehen und optimieren zu können.
• Sie unterstützen die Akquise neuer Projekte durch Aufbau eines Partnernetzwerks durch den Besuch von Konferenzen und unterstützen beim Schreiben von Forschungsanträgen.
• Die Ergebnisse Ihrer Arbeiten veröffentlichen Sie als wissenschaftliche Publikationen und präsentieren sie auf internationalen Konferenzen sowie in den Projektmeetings mit den externen Partnern.
• Darüber hinaus betreuen Sie studentische und wissenschaftliche Hilfskräfte sowie Bachelor- und Masterarbeiten.

Hiermit bringen Sie sich ein

Mindestqualifikationen:

• Sehr gut abgeschlossenes Studium (Master/Uni-Diplom) im Bereich der Physik, Chemie, Elektrotechnik, Mikrosystemtechnik oder vergleichbar
• Fundierte Kenntnisse und praktische Erfahrungen in Verfahren der Halbleitertechnologie
• Erste praktische Erfahrung in einer Reinraumumgebung: Kenntnisse über grundsätzliches Verhalten im Reinraum, Waferhandling und Prozessdurchführung
• Aufgrund der interdisziplinären Ausrichtung unserer Gruppe ist die zielorientierte Arbeit im Team für Sie einer Ihrer Stärken. Außerdem bringen Sie eine selbstständige Arbeitsweise mit.
• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Wünschenswerte Qualifikationen:

• Erste praktische Erfahrung mit der Atomlagenabscheidung (ALD) und weiteren Prozessen im Reinraum (Lithographie, Gasphasenabscheidung, Ätzen)
• Erste Besuche auf Konferenzen oder erste Veröffentlichungen publiziert

Was wir für Sie bereithalten

• Promovieren Sie innerhalb von 3 Jahren in einem anwendungsorientierten Thema. Sie können für Ihre praktischen Arbeiten auf sämtlichen institutseigenen Reinräumen und Labore zugreifen. Lehrverpflichtungen werden Ihnen nicht übertragen. Der Doktorgrad wird von der Universität Duisburg-Essen verliehen.
• Neben der Betreuung durch eine institutsinterne Fachperson findet im Rahmen eines Doktormütter/-vätergremiums ein regelmäßiger, organisierter Austausch über den wissenschaftlichen Stand Ihrer Arbeit statt.
• Während der Promotionszeit werden Sie durch begleitende Angebote unterstützt. So profitieren Sie u. a. von regelmäßigen Promovenden-Coachings und lernen bereits während Ihrer Promotion professionelle Methoden des Projektmanagements sicher anzuwenden und bei der Projektakquise zu unterstützen.
• Bei fristgerechter Einreichung der Dissertation gibt es die Option, im Rahmen eines Anschlussvertrags die Forschungsarbeiten weiter zu vertiefen bzw. in andere Bereiche zu wechseln. Die Vollzeitstelle als Doktorand*in mit halber Vergütung bietet 50 % der Zeit für Ihre Promotion sowie 50 % für die Mitarbeit in Forschungsprojekten als wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in.
• Einen der größten Reinräume in der deutschen Forschungslandschaft, in dem wir unsere Forschungsarbeiten auf einer vollständigen CMOS-Prozesstechnologie als auch speziellen Anlagen für die Mikrosystemtechnik auf industriellem Niveau durchführen. Hier finden Sie eine Vielzahl von State-of-the-Art-Halbleiterfertigungsanlagen, die den industriellen Standards entsprechen.
• Wir sind ein junges, motiviertes, wachsendes und interdisziplinäres Team mit unterschiedlichen Fachkompetenzen, von Wissenschaftlern über ALD-Experten bis zu Medizintechnikern und Ingenieuren. Kreative Ideen und eigene Impulse sind bei uns ausdrücklich erwünscht.
• Flexible Arbeitszeiten (Gleitzeit mit integrierter Kernarbeitszeit von 9:30 - 15:00 Uhr, Freitag von 9:30 - 13:00 Uhr) und mobiles Arbeiten an bis zu zwei Tagen pro Woche für eine bessere Vereinbarkeit von Beruf und Privatleben
• Betriebliche Altersvorsorge (VBL) und Zuschuss zum Deutschland-Ticket Job
• Sehr gute Verkehrsanbindung mit ÖPNV/Auto sowie kostenlose Parkplätze in unserer Tiefgarage und abschließbare Fahrradstellplätze für Mitarbeitende
• Unterstützungsangebote zur Vereinbarkeit von Familie und Beruf: Mit-Kind-Büro, Kindernotbetreuung und Beratungsleistungen zu Homecare-Eldercare etc. in Kooperation mit dem pme Familienservice
• Corporate Benefits: Vergünstigte Angebote namhafter Hersteller und Marken

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt. Unsere Aufgaben sind vielfältig und anpassbar – für Bewerber*innen mit Behinderung finden wir gemeinsam Lösungen, die ihre Fähigkeiten optimal fördern.

Die Stelle ist auf 3 Jahre befristet. Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden. Anstellung, Vergütung und Sozialleistungen basieren auf dem Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst (TVöD). Zusätzlich kann Fraunhofer leistungs- und erfolgsabhängige variable Vergütungsbestandteile gewähren.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Bereit für Veränderung? Dann bewerben Sie sich jetzt, und machen Sie einen Unterschied! Nach Eingang Ihrer Online-Bewerbung erhalten Sie eine automatische Empfangsbestätigung. Wir sichten Ihre Unterlagen individuell und melden uns schnellstmöglich bei Ihnen zurück.