Dioden-Produktion bei Raumtemperatur

  • 19. February 2015

Bauteil vereinigt alle in der Praxis gewünschten Vorteile – bei hervorragenden elektronischen Eigenschaften.

Durchbruch bei der Herstellung von grundlegenden elektronischen Bauteilen: Forscher der Uni Leipzig haben eine neuartige Diode entwickelt, die auf einem unbeheizten Substrat bei Raumtemperatur aus häufig vorkommenden und kostengünstigen Materialien hergestellt werden kann.

„Die Diode vereinigt erstmalig alle in der Praxis gewünschten Vorteile - und das bei hervorragenden elektronischen Eigenschaften", erklärt Marius Grundmann. Technischer Fortschritt wird zunehmend danach beurteilt, ob er „grün“ und „nachhaltig“ ist. Hinter diesen Schlagworten versteckten sich Forderungen und Randbedingungen, die darauf gerichtet sind, dass verwendete Materialien nicht toxisch und kostengünstig sind sowie häufig in der Natur vorkommen. Zudem sollen sie Grundmann zufolge in der Herstellung einfach und energiesparend sein.

Die beteiligten Halbleiter sind Oxide der Metalle Zink, Zinn und Kobalt. Als Ausgangsmaterialien dienen kommerziell erhältliche Pulver ihrer Oxide. Die Kombination aus den beiden Schichten aus Zink-Zinnoxid und Zink-Kobaltoxid bilden eine pn-Diode genannt. „Die Schichten sind amorph, das heißt sie besitzen keine kristalline strukturelle Ordnung der Atome, was die Herstellung im Vergleich zu Kristallen deutlich vereinfacht. Zudem eignen sich solche Schichten für flexible Bauelemente, die beispielsweise in Kleidung Verwendungen finden können“, erläutert der Forscher.

Mit ihren Eigenschaften ist die neu entwickelte Diode um ein Vielfaches besser als ihre Vorgänger und erstmals für Anwendungen etwa in Displays oder RFID-Chips geeignet. Da in den amorphen Oxiden im Vergleich zu amorphem Silizium zudem die Elektronengeschwindigkeit viel größer ist, eröffnen sich höhere Frequenzbereiche, was zum Beispiel für größere Displays wichtig ist.

ALM / RK

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