Schneller schalten dank Elektronenfließband
Der Elektronen- und damit Ladungstransport innerhalb und zwischen Polymerketten ist ein Weg zu effektiveren Transistoren und damit zu schnellerer Mikroelektronik. Ein Beispiel ist der Einsatz in modernen Displays mit verkürzten Schaltzeiten. Ein Problem dabei ist der hohe Aufwand, der durch den Einsatz hoher Temperaturen betrieben werden muss, um Polymerfilme zu ordnen und die passenden Elektronentransportwege zu erzeugen. Ein internationales Forschungsteam unter Doppelführung des Italienischen Instituts für Technologie und der Technischen Universität Chemnitz ist auf dem Weg zu einem effektiveren Verfahren nun einen Schritt weiter gekommen.
Das Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Italien, Frankreich, Australien und Deutschland konnte unter der Leitung von Dr. Mario Caironi und Prof. Dr. Michael Sommer, Professur Polymerchemie der TU Chemnitz, zeigen, wie sich die Polymerketten unter bestimmten Bedingungen anordnen, damit sie effektive Leiter ergeben. Die Ergebnisse erschienen in der aktuellen Ausgabe des renommierten Fachjournals Nature Communications. Die Veröffentlichung ist das Resultat eines rund fünfjährigen Forschungsprozesses. Die Wissenschaftler verfügen nach ihrer Untersuchung nun über ein wesentlich runderes Bild über die molekulare Struktur, Ordnungszustände und die resultierenden elektronischen Eigenschaften von Polymertransistoren.
Polymerketten wie gedruckt
Für die Herstellung von Polymerfilmen mit nahezu bandartigem Ladungstransport nutzen die Forscherinnen und Forscher um Sommer und Caironi eine Kombination aus einem asymmetrischen Lackschleuderprozess, der vergleichbar mit dem des Tintenstrahldruckens ist, und einer nachfolgenden thermischen Behandlung. Um die gewünschte Polymeranordnung zu erreichen, ist dabei eine ganz bestimmte Temperatur notwendig, die in dieser Studie bei ca. 300°C liegt. Mit Blick auf eine Anwendung dieser hocheffektiven Leiter werden wird nun daran gearbeitet, die Temperaturprotokolle bedeutend herabzusetzen. Ziel ist solche Ordnungsgrade in Zukunft schon bei Zimmertemperatur erzeugen können.
Originalpublikation: Besseres Verständnis von Elektronentransport in geordneten Polymerfilmen durch internationales Forschungsteam unter Mailänder und Chemnitzer Führung, Nature Communications, https://www.nature.com/articles/s41467-019-11125-9
Aktuelle Onlineartikel
-
12. 09. 2019 Helium-Produktion: Membran löst Kryotechnik ab
-
11. 09. 2019 Innovationspreis für effizientere und langlebigere Wasserstoff-Elektrolysezellen
-
11. 09. 2019 Nano-Katalysatoren halten die Umwelt sauber
-
10. 09. 2019 Wundertinte verleiht Objekten Chamäleon-Effekt
-
10. 09. 2019 Kostengünstigere Brennstoffzellen für Automobil und Flugzeug in Großserie
-
09. 09. 2019 Biologisch abbaubarer Kunststoff wird billiger
-
07. 09. 2019 Hightech-Chips dank MOFs immer kleiner
-
06. 09. 2019 Neuartige Feinlinien-Siebdruckmetallisierung reduziert Silberverbrauch bei Solarzellenkontakten
-
06. 09. 2019 Schneller schalten dank Elektronenfließband
-
05. 09. 2019 Forscher stellen kleinsten Stent der Welt her