Damit Mobiltelefone, Digitalkameras und MP3-Player überhaupt funktionieren, stecken in jedem digitalen Gerät Millionen von Transistoren, die Stromfluss oder Spannung steuern. Grazer Wissenschaftler sind bei der Verbesserung der winzigen Bauteile nun einen entscheidenden Schritt weiter gekommen. Ihnen ist es erstmals gelungen, die Funktionsweise von organischen Transistoren über eine chemisch aktive Zwischenschicht zu kontrollieren.
Die neuen Erkenntnisse bieten große Perspektiven für die Sensorik und andere Bereiche der Halbleitertechnologie, so das disziplinenübergreifende Forscherteam der Technischen Universität (TU) Graz in der Fachzeitschrift „Advanced Materials“.
Verrotten Lebensmittel, bildet sich Ammoniak noch bevor Mängel sichtbar sind. Das farblose, giftige Gas könnte aber tatsächlich gute Dienste leisten, wenn es darum geht zu erkennen, ob etwa Fleisch in einem Kühlhaus noch in Ordnung ist: Ammoniak verändert die Leitfähigkeit eines Halbleiters, der in einem Sensor eingebaut ist und dieser zeigt an, dass etwas verdorben ist. So sieht zumindest ein mögliches Zukunftsszenario aus, das durch die Erkenntnisse der Grazer Wissenschaftler näher rückt.
Chemie kontrolliert elektronische Eigenschaften
„Wir können mit unserem Modell eine chemische Reaktion nutzen, um elektronische Eigenschaften zu kontrollieren“, erläutern der Chemiker Christian Slugovc und der Physiker Egbert Zojer von der TU Graz. Dabei reagiert Ammoniak mit einer wenige Nanometer dünnen Schicht des Transistors und schaltet so den Widerstand. Das für die organische Halbleitertechnologie revolutionäre Prinzip nutzt damit Erkenntnisse aus der Säure-Base-Chemie für einen Effekt, den die Wissenschafter als „Doping“ bezeichnen.
Zwar war das Grundprinzip dieses „Dopings“ bereits bekannt, künftig kann es durch die Erkenntnisse aus Graz aber auch gezielt genutzt werden. Damit eröffnen sich neue Perspektiven für viele Anwendungsbereiche der organischen Halbleitertechnologie. Ihren Erfolg führen die Forscher auf den hohen Grad der Vernetzung innerhalb der Universität zurück: Insgesamt waren an der Studie Chemiker und Physiker aus neun Arbeitsgruppen an vier Instituten der TU Graz beteiligt.
(idw – Technische Universität Graz, 02.09.2008 – DLO)
