Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Auf dem Weg zur Kunststoff-Elektronik

22.08.2003


Organische Halbleiter: Die Anordnung der molekularen Bausteine kann über n-Typ oder p-Typ entscheiden



Zukünftige Generationen vieler elektronischer Bauteile werden nicht mehr auf Silizium-Basis, sondern auf der Basis organischer Halbleiter konstruiert werden, die wesentlich flexibler und kleiner gestaltet werden können. Amerikanische Forscher von der Northwestern University und von den Bell Laboratories, Lucent Technologies haben jetzt eine neue Verbindungsklasse mit interessanten elektronischen Eigenschaften entwickelt, die diese "Kunststoff-Elektronik" einen wichtigen Schritt voran bringen könnte.



Elektronische Bauteile sind häufig aus mehreren elektronisch unterschiedlichen Schichten aufgebaut. Transistoren etwa bestehen als so genannte pnp- oder npn-Transistoren aus drei Schichten. Dabei bezeichnet p und n zwei gegensätzliche Materialtypen: Bei n-Typen erfolgt der Ladungstransport durch Elektronen, bei p-Typen werden "Löcher" transportiert, d.h. Stellen, an denen ein Elektron fehlt. Beide Materialtypen werden auch für die Herstellung organischer Dünnfilmtransistoren gebraucht. Das Problem: Bisher sind nur relativ wenige organische Halbleiter des n-Typus bekannt.

Tobin J. Marks und seiner Gruppe ist es nun erstmals gelungen, eine Verbindungsklasse zu entwickeln, die beides sein kann - p-Typ und n-Typ. Das Pfiffige an dem neuen Konzept: Der Typus hängt einzig und allein von der unterschiedlichen Anordnung zweier molekularer Bausteine ab.

Ausgangspunkt war ein stabförmiges Molekül aus sechs miteinander verknüpften Thiophen-Einheiten (ein Fünfring aus vier Kohlenstoffatomen und einem Schwefelatom, der zwei Doppelbindungen enthält). Zwei der Thiophene ersetzten die Forscher durch zwei Perfluoraren-Bausteine, aromatische Kohlenstoff-Sechsringe, die mit Fluoratomen abgesättigt sind. Je nachdem, welche Thiophene ersetzt werden - die beiden äußersten, die beiden zweitäußersten oder die beiden mittleren - entstehen Halbleitermaterialien, die sich deutlich in ihren kristallinen und elektronischen Eigenschaften unterscheiden. Aus den ersten beiden Verbindungen lassen sich dünne Filme mit ausgesprochen guten halbleitenden Eigenschaften herstellen. Erstaunlicherweise ergibt die erste Verbindung einen n-, Verbindung Nummer zwei einen p-Halbleiter. Die dritte Verbindung ist dagegen kein besonders effektiver Halbleiter.

"Dieses Ergebnis ist mit den bisherigen Theorien nicht vollständig erklärbar," sagt Marks. "Unsere Verbindungsklasse sollte helfen können, neue fundamentale Erkenntnisse über das Design organischer n-Halbleiter zu gewinnen - unser Team forscht intensiv daran."


Kontakt: Prof. Tobin J. Marks
Department of Chemistry and the Materials Research Center
Northwestern University
2145 Sheridan Road
Evanston
IL 60208-3113
USA

Fax: (+1) 847-491-2290
E-mail: tjmarks@casbah.acns.nwu.edu

Angewandte Chemie Presseinformation Nr. 33/2003
Angew. Chem. 2003, 115 (33), 4030 - 4033

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.angewandte.org

Weitere Berichte zu: Elektron Halbleiter Materialtypen Schicht

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden neue Ansätze gegen Wirkstoffresistenzen in der Tumortherapie
15.12.2017 | Universität Leipzig

nachricht Moos verdoppelte mehrmals sein Genom
15.12.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik