Kyoto-Preis 2017 Lebenswerk im Bereich Transistoren ausgezeichnet

Der Kyoto-Preis ist das japanische Pendant zum Nobelpreis. Im Bereich Elektronik wird die Auszeichnung lediglich alle vier Jahre vergeben – diesmal an einen Halbleiter-Ingenieur.

Die mit rund 400.000 Euro dotierte Auszeichnung erhielt Dr. Takashi Mimura. Der heute 72-jährige Forscher ist Gastwissenschaftler am Advanced ICT Research Institute aus Japan. 1979 entwickelte er bei Fujitsu Hochfrequenztransistoren, die auch als HEMTs (High Electron Mobility Transistors) bekannt sind und erforschte deren Eigenschaften.

HEMTs bestehen aus einer n-dotierten Schicht aus Aluminium-Galliumarsenid (AlGaAs) und einer hochreinen Schicht aus Galliumarsenid (GaAs). An der Grenzschicht bildet sich ein schmaler Kanal in der GaAs-Schicht aus, in dem sich Elektronen nahezu streuungsfrei bewegen können (2D-Elektronengas). In klassischen Transistoren streuen die Elektronen beim Stromfluss an verschiedenen Verunreinigungen im Halbleitermaterial. Im Vergleich dazu zeigen HEMTs eine deutlich höhere Elektronenmobilität.

Die Halbleiterkomponenten werden heute zum Bau von rauscharmen Verstärkern und Sendeempfängern für den Mikrowellenbereich benötigt. Als solche sind sie unter anderem in GPS-Empfängern, Radarsensoren für den Automobilbereich und in Mobiltelefonen zu finden. In jüngerer Zeit werden HEMTs auch als Leistungshalbleiter zur Steuerung von Hochspannung genutzt.

Dr. Mimuras Arbeit habe die Informations- und Kommunikationstechnologie entscheidend vorangetrieben, so die Begründung des Preiskomitees. Die kontrollierte Herstellung eines Halbleitersystems, in dem sich ein 2D-Elektronengas ausbildet, sei außerdem ein Meilenstein für die Erforschung von niederdimensionalen physikalischen Systemen.

Wissenschaft und Kultur als Einheit

Der Kyoto-Preis wird seit 1985 von der Inamori-Stiftung an Forscher aus den drei Gebieten Grundlagenforschung, Hochtechnologie sowie Kunst und Philosophie vergeben. Der von Dr. Kazuo Inamori, Gründer des japanischen Technologiekonzerns Kyocera, gestiftete Preis zählt zusammen mit dem Nobelpreis zu der höchsten Auszeichnung auf dem Gebiet der Wissenschaft.

Die drei Preis-Kategorien sind in jeweils vier Felder unterteilt, die seit Bestehen in strenger Folge abwechselnd ausgezeichnet werden. Das Feld Elektronik bildet zusammen mit Materialwissenschaft, Bio- sowie Informationstechnologie die Kategorie Hochtechnologie. Die nächste Auszeichnung auf dem Gebiet der Elektronik wird 2021 verliehen. In Frage kommen Forscher und Ingenieure aus der ganzen Welt. Nominiert wird nach dem Leistungsprinzip, für das unter anderem wissenschaftliche Veröffentlichungen, Konferenzbeiträge und verliehene Auszeichnungen als Bewertungsgrundlage dienen. Das Auswahlverfahren für ein Feld dauert vier Jahre und wird von der Inamori-Stiftung durchgeführt.