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Research & Technology

Armchair-Rand verwandelt Graphen in einen Halbleiter

Ein großer Schritt für die Nanoelektronik: Einem internationalen Forscherteam ist es gelungen, Transistoren aus nur wenigen Atome breiten Graphen-Bändern zu produzieren.

17.12.2017
Claudia Witte
Empa
Armchair-Rand verwandelt Graphen in einen Halbleiter (Grafik: Empa)

Bereits in wenigen Jahren könnten Transistoren auf Basis von Kohlenstoff-Nanostrukturen Realität sein. Nur wenige Atome breite Graphen -Bänder, sogenannte Graphen-Nanoribbons, weisen spezielle elektrische Eigenschaften auf, die sie zu vielversprechenden Kandidaten für die Nanoelektronik der Zukunft machen: Sie können in Form von Nanobändern zum Halbleiter und so möglicherweise zu einem zentralen Bestandteil von Nanotransistoren werden.

Kleinste Details in der atomaren Struktur dieser Graphen-Bänder haben entscheidende Auswirkungen auf die Größe der Energielücke. Da Graphen aus gleichseitigen Kohlenstoffsechsecken besteht, kann der Rand je nach Ausrichtung der Bänder eine Zickzackform (Metall, leitend) oder eine Sessel- bzw. Armchair-Form (Halbleiter) aufweisen. Forschern des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung , der Schweizer Empa und der University of California ist es gelungen, Bänder von exakt neun Atomen Breite und einem regelmäßigen "Sesselrand" aus Vorläufermolekülen wachsen zu lassen.

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