Substrat-Elektrode bringt Graphen-Elektronik näher

Kommerziell nutzbare Elektronik-Bauteile aus dem möglichen Silizium-Nachfolger Graphen rücken näher: Forschern der Universität Erlangen-Nürnberg ist es gelungen, Graphen durch Manipulation des Siliziumkarbid-Substrats mit Steuerelektroden zu versehen.

Graphen gilt wegen seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften als eines der vielversprechendsten neuen Materialien. Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben jetzt ein Verfahren entwickelt, das es erlaubt, Bauelemente aus Graphen mithilfe einer integrierten Elektrode gezielt anzusteuern – eine wichtige Voraussetzung für industrielle Anwendungen.

Ihre Forschungsergebnisse zu Graphen haben Prof. Heiko Weber, Daniel Waldmann, Johannes Jobst, Michael Krieger vom Lehrstuhl für Angewandte Physik und Prof. Thomas Seyller und Florian Speck vom Lehrstuhl für Technische Physik jetzt in der renommierten Zeitschrift „nature materials“ publiziert.

Graphen besteht aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen, die in einem aus Sechsecken zusammengesetzten Netzwerk so angeordnet sind, dass sie den ersten wahrhaft zweidimensionalen Festkörper bilden. Graphen begründet damit eine neue Klasse von Materialien.

Seine Entdeckung im Jahre 2004 hat zu weltweiten Forschungsaktivitäten geführt, die nur mit denen anlässlich der Entdeckung der Hochtemperatursupraleiter vergleichbar sind. 2010 wurde die Entdeckung von Graphen mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Die Begeisterung der Wissenschaftler für dieses neue Material nährt sich aus den für einen Festkörper völlig neuen elektronischen, optischen und magnetischen Eigenschaften des Graphens.

Um das große Potenzial von Graphen für elektronische Anwendungen nutzen zu können, ist die Schichtherstellung in hoher Qualität auf kristallinen Halbleiterscheiben – so genannten Wafern – sehr wichtig. Hier konnten Forscher der FAU einen bedeutenden Beitrag leisten: Prof. Dr. Thomas Seyller hat 2009 ein Verfahren entwickelt, mit dem Graphen in höchster Qualität auf Siliziumkarbid-Kristallen synthetisiert werden kann.

(Peter Koller, http://www.elektronikpraxis.vogel.de/hardwareentwicklung/articles/310814/)

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