Molekularstrahl-Epitaxie Referenznummer der Bekanntmachung: 10871-MJ
Bekanntmachung vergebener Aufträge
Ergebnisse des Vergabeverfahrens
Lieferauftrag
Abschnitt I: Öffentlicher Auftraggeber
Postanschrift:[gelöscht]
Ort: Hannover
NUTS-Code: DE929 Region Hannover
Postleitzahl: 30419
Land: Deutschland
Kontaktstelle(n):[gelöscht]
E-Mail: [gelöscht]
Telefon: [gelöscht]
Internet-Adresse(n):
Hauptadresse: www.lzh.de
Abschnitt II: Gegenstand
Molekularstrahl-Epitaxie
Beschafft werden soll eine Molekularstrahl-Epitaxie zur Hertellung von einkristallinen Litium-Niobat-Schichten zur Erzeugung von verschränkten Photonenpaaren.
Benötigt wird eine Beschichtungsanlage, die das epitakitische Wachstum von Litium-Niobat auf Saphirewafern ermöglicht. Für die Beschichtung ist der physikalische Prozess der Molekularstrahlepitaxie zu verwenden. Zur Überprüfung der Kristallzustände während des Wachstums muss eine RHEED-Analyse implementiert sein. Zudem müssen die Effussionszellen auf die Sublimationstemperatur der Materialien ausgelegt sein. Insbesondere bei den hochschmelzenden Niob und Nioboxid ist hier eine Temperatur von mindesten 2300°C erforderlich. Dabei muss die Kontamination durch den Tiegel minimiert sein. Dies gilt sowohl für die Tiegel selber als auch die jeweiligen Aufnahmen und Heizer.
Die Beschichtungsanlage muss über die erforderlichen Pumpsystemen verfügen, die im Dauerbetrieb einen Untergrunddruck von mindestens 2E-10mbar. Zudem ist die Beschichtungsanlage mit einem Load-Lock-System auszurüsten. Das Loadlocksystem muss einen Untergrunddruck geringer oder gleich 5E-8 mbar erreichen.
Der Substratmanipulation muss eine Wachstumtemperatur von mindesten 1100°C unter der reaktiven Sauersoffatmosphäre gestatten und die manuelle dreiachs Positionierung mit Verfahrwegen von 20mm in horizontalen Positionierung gestallen sowie eine Höhenverstellung von 50 mm erlauben. Zudem muss der Substrathalter drehbar sein.
Das Beschichtungssystem muss über einen Prozessrechner verfügen über den die Ventile, die Shutter, die Substrattemperatur, sowie die Verdampferzellen angesteuert werden.
Laser Zentrum Hannover e.V. Hollerithallee 8 30419 Hannover
Beschafft werden soll eine Molekularstrahl-Epitaxie zur Hertellung von einkristallinen Litium-Niobat-Schichten zur Erzeugung von verschränkten Photonenpaaren.
Benötigt wird eine Beschichtungsanlage, die das epitakitische Wachstum von Litium-Niobat auf Saphirewafern ermöglicht. Für die Beschichtung ist der physikalische Prozess der Molekularstrahlepitaxie zu verwenden. Zur Überprüfung der Kristallzustände während des Wachstums muss eine RHEED-Analyse implementiert sein. Zudem müssen die Effussionszellen auf die Sublimationstemperatur der Materialien ausgelegt sein. Insbesondere bei den hochschmelzenden Niob und Nioboxid ist hier eine Temperatur von mindesten 2300°C erforderlich. Dabei muss die Kontamination durch den Tiegel minimiert sein. Dies gilt sowohl für die Tiegel selber als auch die jeweiligen Aufnahmen und Heizer.
Die Beschichtungsanlage muss über die erforderlichen Pumpsystemen verfügen, die im Dauerbetrieb einen Untergrunddruck von mindestens 2E-10mbar. Zudem ist die Beschichtungsanlage mit einem Load-Lock-System auszurüsten. Das Loadlocksystem muss einen Untergrunddruck geringer oder gleich 5E-8 mbar erreichen.
Der Substratmanipulation muss eine Wachstumtemperatur von mindesten 1100°C unter der reaktiven Sauersoffatmosphäre gestatten und die manuelle dreiachs Positionierung mit Verfahrwegen von 20mm in horizontalen Positionierung gestallen sowie eine Höhenverstellung von 50 mm erlauben. Zudem muss der Substrathalter drehbar sein.
Das Beschichtungssystem muss über einen Prozessrechner verfügen über den die Ventile, die Shutter, die Substrattemperatur, sowie die Verdampferzellen angesteuert werden.
Besondere Anforderungen
- Die Anlage soll funktionstüchtig und betriebsbereits geliefert bzw. installiert werden
- Die Prozesszone der gelieferten Anlage muss ein richtlinienkonformer Betrieb sichergestellt sein (elektro und mechanische Sicherheit).
- Die Anlage soll im Reinraum des LZH als Forschungsanlage betrieben werden. Seitens des LZH stehen dafür Hilfsenergie wie Netzspannung (1 und 3 phasig), Gasversorgung, und Druckluft zur Verfügung.
- Die Anlage muss transportabel sein.
- Gegenstand der Ausschreibung ist eine vollständige Dokumentation und CE-Zertifizierung der Anlage, sowie eine Mitarbeiterschulung und Gewährleistung.
- Die hier genannten Forderungen gelten als Mindestanforderungen, die zwingend zu erfüllen sind.
Anlieferung, Verbringung und Inbetriebnahme
Die zu liefernde Anlage ist ebenerdig und versichert zum Bestimmungsort im Versuchsfeld des LZHs anzuliefern. Die Inbetriebnahme erfolgt Vorort und wird durch eine Checkliste dokumentiert.
Abschnitt IV: Verfahren
- Die Bauleistungen/Lieferungen/Dienstleistungen können aus folgenden Gründen nur von einem bestimmten Wirtschaftsteilnehmer ausgeführt werden:
- aufgrund des Schutzes von ausschließlichen Rechten einschließlich Rechten des geistigen Eigentums
Für das Projekt Quantum Photonics Fabrication Lab ist eine MBE-Anlage zu beschaffen (Lieferleistung). Entsprechend §14 VgV Absatz 4 Nummer 2c wird der Zuschlag im Rahmen eines Vergabeverfahrens ohne Teilnahmewettbewerb der Firma CreaTec Fischer & Co. GmbH erteilt, da dieses Unternehmen als Inhaber eines Patents auf notwendige Anlagenkomponenten und Verfahrenstechniken ausschließlich in Frage kommt. Es werden auch keine Lizenzen an Dritte vergeben. Eine andere technische Lösung, die nicht auf die von dem Patent geschützte Technologie angewiesen ist, kommt aus den im folgenden ausgeführten Gründen ebenfalls nicht in Betracht:
Für die Herstellung von Materialien für die Quantentechnologie müssen neue Wege beschritten werden. Dies trifft insbesondere die Herstellung der nichtlinearen Materialien, die für die Erzeugung der verschränkten Photonenpaare benötigt werden. Aus physikalischen Gründen müssen transparente Materialien verwendet werden, die einen zwei- oder dreiachsigen Kristall bilden. Damit ist die Herstellung ausschließlich mit einem epitaktischen Verfahren, wie der Molekularstrahlepitaxie oder der Metallorganischen Chemischen Gasphasenabscheidung (MOCVD), möglich. Für die Forschung ist hier die Molekularstrahlepitaxie auf Grund der Flexibilität und der Nutzbarkeit von ungiftigen Materialien zu bevorzugen. Unabhängig von dem Prozess ist es notwendig die höchstmögliche Reinheit in den im Herstellungsprozess zu erreichen. Jedes Fremdatom verursacht in den finalen Kristallstruktur Absorptionszentren und/oder Versetzungskeime, die die Konversionseffizienz teils drastisch reduzieren. Die Kontaminationen werden teils durch das Restvakuum verursacht, weshalb Epitaxieanlagen mit einem Untergrunddruck von 2E-10 mbar arbeiten. Die zweite Kontaminationsquelle sind die Verdampfer, die in Form von Effusionszellen verwendet werden. Die Effusionszellen gestatten im Vergleich zu reinen Elektronenstrahlverdampfern ein gleichmäßiges Wachstum, das für das Erreichen der einkristallinen Struktur zwingend erforderlich ist. Ratenschwankungen führen ebenso wie Verunreinigungen zu Gitterfehlern und zu hohen Verlusten in der Konversionseffizienz und damit zu einer Verringerung der Quantenausbeute. Um hier eine Möglichst hohe Effizienz zu erreichen, muss höchste Prozessstabilität und eine möglichst geringe Kontamination erreicht werden. Für die Verdampfungszellen gilt. Je höher die Verdampfungstemperatur ist desto größer ist der Anteil, der von den Zellen emittierten Fremdatomen. Diese Problematik ist in der Wissenschaft hinreichend bekannt. Die Firma CreaTec bietet als weltweit einzige Firma einen Effusionszellentyp an, bei der die Tiegelaufnahme und somit der heißeste Bereich ohne Keramikisolatoren aus Aluminiumoxid oder Bornitrid auskommt. Stattdessen wird der Tiegel frei gehaltert. Dadurch wird die Kontamination durch das unvermeidliche Ausgasen aus Isolatoren drastisch reduziert. Das Produkt ist patentrechtlich unter der Patentnummer EP 2 173 921 B1 geschützt und kann ausschließlich von der CreaTec Fischer & Co. GmbH bezogen werden. Die Firma CreaTec Fischer & Co. GmbH besitzt damit ein Alleinstellungsmerkmal auf ihr Produkt. Da im Projekt Materialien wie Niob oder Nioboxid mit hohen Sublimationstemperaturen von über 2200°C eingesetzt werden müssen, ist dieses Kriterium entscheidend für den Projekterfolg. Generell sind Effusionszellen Komponenten, die auf den Fertigungsprozess optimiert sein müssen, weshalb der Erfolg maßgeblich von der Qualität dieser Komponente bestimmt wird. Alle nachfolgenden Prozesse sind auf die hohe Quanteneffizienz der Beschichtung angewiesen. Nur durch ein ungestörtes Wachstum kann die Ausbeute an verschränkten Photonen in dem Material erzeugt werden, die die Zielstellung des Projektes ist.
Somit ist die Anwendung der weltweit einzigartigen, patentierten Quelle der Firma CreaTec Fischer & Co. GmbH die Voraussetzung für den Erfolg des Projekts, und somit ist die Nutzung dieses optimierten Tiegelsystems unumgänglich.
Abschnitt V: Auftragsvergabe
Molekularstrahl-Epitaxie
Postanschrift:[gelöscht]
Ort: Erligheim
NUTS-Code: DE115 Ludwigsburg
Postleitzahl: 74391
Land: Deutschland
Abschnitt VI: Weitere Angaben
Da im Projekt Materialien wie Niob oder Nioboxid mit hohen Sublimationstemperaturen von über 2200°C eingesetzt werden müssen, ist dieses Kriterium entscheidend für den Projekterfolg. Generell sind Effusionszellen Komponenten, die auf den Fertigungsprozess optimiert sein müssen, weshalb der Erfolg maßgeblich von der Qualität dieser Komponente bestimmt wird. Alle nachfolgenden Prozesse sind auf die hohe Quanteneffizienz der Beschichtung angewiesen. Nur durch ein ungestörtes Wachstum kann die Ausbeute an verschränkten Photonen in dem Material erzeugt werden, die die Zielstellung des Projektes ist.
Somit ist die Anwendung der weltweit einzigartigen, patentierten Quelle der Firma CreaTec Fischer & Co. GmbH die Voraussetzung für den Erfolg des Projekts, und somit ist die Nutzung dieses optimierten Tiegelsystems unumgänglich.
Bekanntmachungs-ID: CXP4YM4RC35
Postanschrift:[gelöscht]
Ort: Lüneburg
Postleitzahl: 21339
Land: Deutschland
E-Mail: [gelöscht]
Telefon: [gelöscht]
Fax: [gelöscht]
Internet-Adresse: http://www.mw.niedersachsen.de