Graphen gilt wegen seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften als eines der vielversprechendsten neuen Materialien. Wissenschaftler haben jetzt ein Verfahren entwickelt, das es erlaubt, Bauelemente aus Graphen mithilfe einer integrierten Elektrode gezielt anzusteuern – eine wichtige Voraussetzung für industrielle Anwendungen, schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift „Nature Materials“.
Graphen besteht aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen, die in einem aus Sechsecken zusammengesetzten Netzwerk so angeordnet sind, dass sie den ersten wahrhaft zweidimensionalen Festkörper bilden. Graphen begründet damit eine neue Klasse von Materialien. Seine Entdeckung im Jahre 2004 hat zu weltweiten Forschungsaktivitäten geführt, die nur mit denen anlässlich der Entdeckung der Hochtemperatursupraleiter vergleichbar sind.
Revolutionäre Eigenschaften
Die Begeisterung der Wissenschaftler für dieses neue Material beruht auf den für einen Festkörper völlig neuen elektronischen, optischen und magnetischen Eigenschaften des Graphens. Diese revolutionären Eigenschaften stellen für Forscher ein faszinierendes Labor neuer Physik dar, das es zu ergründen gilt. Sie bergen aber auch ein ungeahntes Potenzial für Anwendungen, die von neuartigen Halbleiterbauelementen über chemische und biologische Sensoren bis zu Quanten-Computern reichen.
Um das große Potenzial von Graphen für elektronische Anwendungen nutzen zu können, ist die Schichtherstellung in hoher Qualität auf kristallinen Halbleiterscheiben – so genannten Wafern – sehr wichtig. Hier konnten Forscher der Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) bereits vor einiger Zeit einen bedeutenden Beitrag leisten: Professor Thomas Seyller hat 2009 ein Verfahren entwickelt, mit dem Graphen in höchster Qualität auf Siliziumkarbid-Kristallen synthetisiert werden kann. Das Verfahren gilt als wichtiger Meilenstein auf dem Weg zu einer graphenbasierten Elektronik.
