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Dienstag, 19.09.2017
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„Feintuning“ für organische Halbleiter

Wissenschaftler entwickeln neues photochemisches Verfahren

Österreichische Wissenschaftler forschen schon lange an „Organischer Elektronik“. Dabei gelang ihnen vor einiger Zeit eine fundamentale Erkenntnis: Der Nachweis, wie sich durch eine chemische Reaktion an einer maßgeschneiderten Zwischenschicht die Leitfähigkeit von organischen Halbleitern entscheidend verändern lässt. Nun sind die Forscher noch einen wichtigen Schritt weiter gegangen.
Organischer Halbleiter

Organischer Halbleiter

Wie sie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Advanced Materials“ berichten, haben sie ein photochemisches Verfahren entwickelt, das es erlaubt, durch unterschiedliche Belichtungszeiten Schaltungen präzise zu steuern.

Dünnfilmtransistoren erobern Elektronik


Dünnfilmtransistoren haben die Welt der Elektronik erobert: Man findet sie etwa in Mobiltelefonen oder Digitalkameras. Spezielle Dünnfilmtransistoren, die künftig noch mehr an Bedeutung gewinnen werden, basieren dabei auf organischen Halbleitermaterialien. Ihre Vorteile: Sie lassen sich effizient, kostengünstig und über große Flächen herstellen und können beispielsweise auch auf flexiblen Substraten erzeugt werden.

Chemisches Dotieren


Dem stehen jedoch einige Nachteile im Vergleich zu konventionellen Siliziumtransistoren gegenüber, die die Herstellung komplexer Schaltungen erschweren.


„Wir haben bereits vor zwei Jahren herausgefunden, wie man durch ein so genanntes ‚chemisches Dotieren‘ mit Hilfe einer Zwischenschicht die elektronischen Eigenschaften der organischer Transistoren kontrollieren kann“, erläutert der Physiker Egbert Zojer von der Technischen Universität (TU) Graz.

Dotiergrad gezielt einstellbar


Was zum Einsatz in Schaltungen noch fehlte, war ein neues Verfahren, mit dem man die Dotierung der Transistoren gezielt einstellen konnte. Bereits bestehende Methoden lieferten nicht den gewünschten Effekt.

Gemeinsam mit Chemikern um Thomas Griesser von der Montanuni Leoben, sowie dem Team der Materialwissenschaftlerin Barbara Stadlober von Joanneum Research gelang den Physikern der TU Graz jetzt der Durchbruch: Durch den Einsatz speziell entwickelter Zwischenschichten lässt sich der Dotiergrad des organischen Halbleiters durch Belichtung gezielt einstellen.

Photosäuren bilden sich erst bei Belichtung


Möglich machen das so genannte Photosäuren, die sich erst durch die Belichtung bilden und als Folge der Wechselwirkung mit dem organischen Halbleiter dessen Eigenschaften kontrollieren. Diese Methode ist den Wissenschaftlern zufolge ideal mit fotolithographischen Techniken kompatibel, wie sie standardmäßig in der Halbleiterindustrie eingesetzt werden.
(dw - Technische Universität Graz, 20.10.2010 - DLO)
 
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