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Kostengünstige Herstellung von halbleitenden Nanostreifen aus Graphen

Ein französisch-amerikanisches Forscherteam [1] hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich halbleitende Nanostreifen aus Graphen in großem Maßstab herstellen lassen [2].

Graphen ist eine Modifikation des Kohlenstoffs mit zweidimensionaler bienenwabenförmiger Struktur, in der jedes Kohlenstoffatom von drei weiteren umgeben ist. In Graphen bewegen sich die Elektronen schneller als in jedem anderen Material, wodurch es eine extrem hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt, die großes Potential für Anwendungen in der Hochfrequenzelektronik verspricht. Für die Mikroelektronik werden jedoch halbleitende Eigenschaften gesucht, also Werkstoffe, die hinsichtlich ihrer elektrischen Leitfähigkeit sowohl als Leiter als auch als Nichtleiter eingesetzt werden können [3].


Ein französisch-amerikanisches Forscherteam [1] hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich halbleitende Nanostreifen aus Graphen in großem Maßstab herstellen lassen [2].

 

Graphen ist eine Modifikation des Kohlenstoffs mit zweidimensionaler bienenwabenförmiger Struktur, in der jedes Kohlenstoffatom von drei weiteren umgeben ist. In Graphen bewegen sich die Elektronen schneller als in jedem anderen Material, wodurch es eine extrem hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt, die großes Potential für Anwendungen in der Hochfrequenzelektronik verspricht. Für die Mikroelektronik werden jedoch halbleitende Eigenschaften gesucht, also Werkstoffe, die hinsichtlich ihrer elektrischen Leitfähigkeit sowohl als Leiter als auch als Nichtleiter eingesetzt werden können [3].

 

Das von den Forschern entwickelte Herstellungsverfahren für halbleitende Nanostreifen aus Graphen funktioniert wie folgt: in die Oberfläche aus Siliziumkarbid (SiC), den sogenannten Träger, werden Rillen im Nanomaßstab eingearbeitet. Auf diese Weise ist es möglich, wenige Nanometer große Streifen aus Graphen, deren Ränder halbleitende Eigenschaften besitzen, präzise auf dem Träger wachsen zu lassen. Mit diesem Verfahren wurden bereits mehrere Tausend solcher halbleitenden Nanostreifen unter Umgebungstemperatur hergestellt. Darüber hinaus ist, nach Angaben der Forscher, eine kostengünstige Produktion im Industriemaßstab möglich.

 

[1] Die für diese Entdeckung verantwortlichen Wissenschaftler kommen aus folgenden Forschungseinrichtungen:

–   französisches Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS): http://www.cnrs.fr/index.php

–   Teilchenbeschleuniger SOLEIL: http://www.synchrotron-soleil.fr/

–   Jean Lamour Institut: http://www.ijl.nancy-universite.fr/

–   Néel Institut: http://neel.cnrs.fr/?lang=en

–   Georgia Institute of Technology (USA): http://www.gatech.edu/

 

[2] Dieses Ergebnis wurde in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlicht: http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys2487.html

 

[3] Weitere Informationen zu Halbleitern bei Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Halbleiter

 

 

Kontakt: Amina Taleb-Ibrahimi, Forscherin am Teilchenbeschleuniger SOLEIL – Tel.: +33 (0)1 69 35 96 18 – Email: amina.taleb@synchrotron-soleil.fr

 

Quellen:

Pressemitteilung des französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) – 19.11.2012 – http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2875.htm

Pressemitteilung der Universität Duisburg-Essen – 21/04/2011 – http://idw-online.de/pages/de/news419546

 

Redakteur: Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr