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Erhellende Kunststofftransistoren

16.01.2007
Einfache Verarbeitung, mechanische Flexibilität und niedrige Kosten motivieren zu intensiver Forschung im Bereich der organischen Halbleiter. Organische Leuchtdioden findet man bereits im Bildschirm bei Mobiltelefonen. Jetzt wurde erstmalig ein organischer, leuchtender Feldeffekttransistor entwickelt.

Halbleiter sind Verbindungen mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die etwa zwischen der von Metallen und der von Isolatoren liegt. Dioden und Transistoren sind die Grundbausteine der modernen Elektronik und bestehen aus Halbleitermaterialien.

Bis in die 50er Jahre des 20. Jahrhunderts hielt man Kunststoffe, beispielsweise organische Verbindungen, für gute Isolatoren. Nach den ersten Berichten über die Leitfähigkeit in organischen Polymeren begann auf diesem Gebiet eine intensive und sehr erfolgreiche Forschung. In den letzten Jahren durchliefen Geräte mit organischen Halbleitern eine rasante Entwicklung. Bildschirme von Laptops, Mobiltelefonen sowie Photovoltaikzellen sind nur einige der Verwendungsbereiche für dieses Material.

Die organischen Halbleiterstoffe besitzen ein umfangreiches Potenzial für bestimmte Elektronikanwendungen und einzigartige Eigenschaften wie eine leichte Verarbeitung, Kompatibilität mit mechanisch flexiblen Substraten und optoelektronische Eigenschaften durch die chemische Synthese. Nun wurde durch eine europäische Forschergruppe erstmalig ein organischer, leuchtender Feldeffekttransistor entwickelt. Auf einen dünnen Siliziumoxidfilm wurde im Ultrahochvakuum Tetracen aufgetragen. Die Transistor-Source sowie die Drain-Elektroden bestanden aus Gold. Während des Transistorbetriebs beobachtete man die Lichtabgabe und das Elektrolumineszenzspektrum des Tetracens.

Die Beobachtungen fanden im Zuge dessen statt, dass die Gruppe sich mit dem schwierigen und bislang ungelösten Problem der Schaffung eines organischen Injektionslasers befassen wollte. Im Gegensatz zur einfach optisch gepumpten Laserdiode wird die Injektionslaserdiode durch elektrischen Strom betrieben. Die sechs an der Gruppenarbeit beteiligten europäischen Institutionen stehen nun kurz vor einer Fertigung des organischen Halbleiters, der gegenüber der erforderlichen hohen Stromdichte widerstandsfähig ist.

Die Patente wurden durch das Konsortium bereits beantragt. Nun sucht man erneut nach Unterstützung zur Weiterentwicklung der Forschung und zur Ergründung möglicher Anwendungsfelder.

Prof. Heinz von Seggern | ctm
Weitere Informationen:
http://www.tu-darmstadt.de

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