Wissenschaftsbild des Monats

Neue Materialien für elektronische Bauteile

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Unser Wissenschaftsbild des Monats mutet an wie ein abstraktes Kunstwerk oder ein geologischer Gesteinsschnitt. Die Mikroskop-Aufnahme zeigt allerdings  Strukturen aus organischen Halbleiter-Polymeren (mehrfarbige Streifen) und filigranen Leiterbahnen aus Gold. Mit diesen Strukturen können neuartige Transistoren hergestellt werden, die als Schalter, Regler und Verstärker vielerlei Anwendung finden, ob im Windrad oder im Smartphone. Die in der Bildmitte sichtbaren waagerechten Goldstäbe haben zueinander einen Abstand von jeweils fünf Mikrometer – das entspricht der Kanallänge des Transistors  und wird durch die links unten stehende Zahl 5 angezeigt wird. Die Forschung dient dazu, neuartige Materialien mit Eigenschaften, die traditionelle Halbleiter nicht besitzen, zu identifizieren und zu charakterisieren. Infrarotdetektoren, die unter anderem zur Gebäudeprüfung, in der Photovoltaik oder der Medizin zum Einsatz kommen, lassen sich mit dem im Bild gezeigten Material sehr kostengünstig herstellen lässt. Erstellt hat das Bild Himani Arora. Die Doktorandin am Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) belegte damit im vergangenen Jahr den ersten Platz beim Wettbewerb um das schönste Wissenschaftsfoto in der Dresdner Materialforschung und Nanotechnologie. Ausgelobt wird der Wettbewerb einmal im Jahr vom center for advancing electronics (cfaed) an der TU Dresden. Während ihrer Doktorarbeit untersucht Himani neuartige zweidimensionale Nanostrukturen und Materialien jenseits von Graphen für halbleitende Anwendungen, wie das anorganische Indium(II)-selenid oder Bornitrid bis hin zu organischen und metallorganischen Polymeren. Ziel von cfaed ist es, Anwendungen in der Elektronik zu entwickeln, die auf solchen neuartigen Materialien basieren. Am HZDR werden diese Materialien unter anderem mit Ionenstrahlen untersucht und modifiziert.

Bild: Himani Arora/HZDR

Franziska Roeder

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