Eberhard Spenke

Silicon Valley wäre ohne die von Eberhard Spenke und seinem Team in Pretzfeld nahe Nürnberg geleisteten Forschungen ein nur lokal bekanntes kalifornisches Tal geblieben. In Pretzfeld entwickelten Siemens-Forscher nach dem Zweiten Weltkrieg die Technik, nach der bis heute rund 80 Prozent des weltweiten Reinstsiliziums hergestellt werden. Bereits in den 1930er Jahren hatte der Physiker Walter Schottky (1886-1976), ein Schüler Max Plancks (1858-1947), in den Siemens-Laboratorien die Grundlagen der Halbleiterphysik erforscht. Spenke wurde nach Beendigung seines Studiums, das er in Bonn, Göttingen und Königsberg absolvierte, 1929 bei Siemens Assistent von Walter Schottky, der damals bereits eine allgemeine Theorie der Sperrschicht-Gleichrichter aufgestellt hatte.

Die ersten wissenschaftlichen Veröffentlichungen Spenkes befassten sich noch mit der Elektroakustik und dem Wärmedurchschlag, bereits ab dem Jahr 1939 publizierte er bereits über Kristallgleichrichter. Kurz vor Ende des Zweiten Weltkriegs verlegte Siemens das Halbleiterlabor, das er mittlerweile leitete, nach Pretzfeld. Das kleine Team um Spenke konzentrierte sich zunächst auf den Werkstoff Selen. Die Forscher, die 1948 in den Bell Telephone Laboratories den ersten Transistor entwickelten, setzten auf das chemische Element Germanium. Spenke hingegen entschied sich Silizium zu favorisieren, da einerseits der Vorsprung von Bell nicht mehr aufzuholen war und andererseits Spenke bei Germanium Nachteile feststellte, da dieses nur Arbeitstemperaturen unter 70 Grad Cel sius zulässt. Spenke, der höhere Arbeitstemperaturen bereits damals erwartete, setzte auf Silizium, da dieses bis zu 200 Grad eingesetzt werden kann. Der Durchbruch bei der Herstellung hochreinen Siliziums gelang durch zonenweises Erwärmen senkrecht stehender Siliziumstäbe in einem Hochfrequenzfeld. Rund um einen "Impfkristall" entsteht so ein Einkristall. Dieser wird danach in Scheiben (Wafer) zersägt und zu Bauelementen verarbeitet. Das von Spenke entwickelte Verfahren ging in die Technikgeschichte ein.

Auf einer Konferenz in Garmisch-Partenkirchen stellte Siemens im Oktober 1956 die ersten Silizium-Leistungsgleichrichter mit damals unglaublichen 1000 Volt und 200 Ampere vor. Gebräuchliche Selengleichrichter widerstanden lediglich Belastungen von rund 30 Volt und 80 Ampere. Spenkes tiegelfreies Zonenziehverfahren hatte damit den Siegeszug des Siliziums eingeläutet, was dazu führte, dass dieses Verfahren von einer Vielzahl von internationalen Unternehmen lizenziert wurde.