Wittgensteinpreis TrägerInnen Club
Wittgensteinpreis-Träger 1997 Univ. Prof. Dr. Erich Gornik
Halbleiter Nanotechnik TU Wien
Institut für Festkörperelektronik TU Wien 
LICHT INS KLEINSTE BRINGEN
Der Physiker Erich Gornik leitet Forschungsprojekte über neue Licht- und Laserquellen und Halbleiter-Nanostrukturen, die so klein sind, dass Quanteneffekte eine Rolle spielen. Das Institut für Festkörperelektronik an der TU Wien, dessen Direktor er ist, gilt als eines der wissenschaftlichen Centers of Excellence in Österreich und beherbergt Forschungen mit grossem kommerziellem Potenzial. Wer etwa die „Schlacht um den blauen Laser” gewinnt, hat eine Technologie in der Hand, die CDs mit x-fach grösserer Speicherkapazität als bisher ermöglicht. „Ein Problem ist”, sagt Gornik, „dass man das für das kurzwellige Licht nötige Ausgangsmaterial Galliumnitrit nur sehr schwer in einer perfekt kristallinen Form herstellen kann.”
Weiters arbeitet sein Team an der Anwendung des Oberflächen - Plasmon - Prinzips auf die Erzeugung von Licht. Man kann Plasmonen, das sind Dichteschwingungen des Elektronengases, durch geschickte Anordnungen zu Licht definierter Richtung und Frequenz zerfallen lassen. Gornik schwebt vor, so einen Beitrag zur Entwicklung neuer Lampen zu leisten. „Die Frage ist ja, wie ich Licht so effizient wie möglich erzeugen kann, und da haben Halbleitermaterialien, die das Licht intern mit hohem Wirkungsgrad erzeugen können, in Zukunft eine grosse Bedeutung.”
Ebenfalls noch im experimentellen Stadium sind die Arbeiten an einer neuartigen Version des Bloch-Oszillators. Dank eigens entwickelter Kristalle, die Quanteneffekte zeigen, emittiert das Bauelement im Terahertz-Bereich (1 THz = 1012 Hz), einem Bereich, der 1000fach über den heutigen Kommunikationsfrequenzen liegt. In dieser Technologie sind die Wiener nach Ansicht von KollegInnen weltweit an der Spitze.
Mit dem Wittgenstein - Preis 1997 konnte Gornik „zum ersten Mal wirklich riskante Projekte beginnen beziehungsweise Geräte kaufen, die man durch ein Projekt allein noch nicht rechtfertigen kann”. Darunter fällt erstens eine Molekularstrahlepitaxieanlage für neue Materialien: „Wir wollen Antimonide und Nitride wachsen, um das Prinzip des Quantenkaskadenlasers zu kürzeren Wellenlängen (bis zu 1,5 Mikronen) auszudehnen.” Fernziel sind Lichtquellen für die optische Kommunikation. Dabei ist zu bedenken, dass für das Wachstum allein noch Vorarbeiten über mehrere Jahre zu veranschlagen sind.
Zweitens konnte Gornik ein Raster-Kapazitäts-Mikroskop anschaffen. Es ermöglicht, Bauelemente mit extrem kleinen Dimensionen zu charakterisieren und damit zu ihrer weiteren Verkleinerung beizutragen; ausserdem lassen sich mit dem Gerät biologische Systeme untersuchen (zum Beispiel elektrische Vorgänge in Zellen) – „ein Themenbereich, dem ich mich völlig neu zuwenden will”.
Drittens wollen Gornik und MitarbeiterInnen mit einem neu gekauften Infrarotlaser hoher Intensität ein Verfahren zur schnellen zweidimensionalen Temperaturmessung in Bauelementen realisieren. Erste Demonstrationen waren bereits erfolgreich.
Ebenfalls positiv verliefen Forschungen über einen Quantentransport durch Supergitter, die auch durch den Wittgenstein - Preis möglich wurden. „Erstmals konnten wir elektrisch induzierte Quantenzustände in einem einfachen Stromexperiment nachweisen.”
