Highlight der Halbleiter-Forschung

Mit seinem wissenschaftlichen Aufsatz unter dem Titel: “GaSe oxidation in air: from bulk to monolayers” hat Mahfujur Rahaman, Doktorand an der Professur Halbleiter-Physik der Technischen Universität Chemnitz (Prof. Dr. Dr. hc. Dietrich R.T. Zahn), einen wichtigen Beitrag für die physikalische Erforschung von Halbleitern erbracht.

Seine Arbeit wurde vom Wissenschaftsjournal „Semiconductor Science and Technology“ als einer der besten Beiträge 2017 geehrt. Die Jury des auf Halbleiter und deren Anwendung spezialisierten Fach-Journals bewertete Rahamans Studie nach den Kriterien „Herausragende Forschung“, „Popularität unter der Leserschaft“ und „Anerkennung der Gutachter“ mit Bestnoten.

Der TU-Mitarbeiter schlägt mit seiner wissenschaftlichen Arbeit die Tür zum Verständnis des ultradünnen GaSe-Materials weit auf und liefert so auch einen wichtigen Beitrag für die Entwicklung von neuen GaSe-basierten Technologien auf dem Feld der Nanoelektronik. „Ich fühle mich sehr geehrt von der Auszeichnung und dass ich mich gegen eine Vielzahl von erstklassigen, wissenschaftlichen Veröffentlichungen in diesem Journal behaupten konnte“, sagt der Chemnitzer Physiker stolz.

Wichtiger Beitrag zum Verständnis ultradünnen GaSe-Materials

Zweidimensionale Halbleiter haben in den vergangenen Jahren eine rapide Entwicklung durchgemacht und besitzen deshalb großes Potenzial, aktuelle siliziumbasierte Bauteile abzulösen und die Zukunft in der Nanotechnologie einzuläuten. Vor allem aus ökonomischer Sicht sind zweidimensionale Halbleiter sehr gefragt: „Diese Materialien sind dünner als das häufig verwendete Silizium und auch im Preis kostengünstiger. Außerdem weisen sie eine höhere Elektronenbeweglichkeit auf“, erklärt Mahfujur Rahaman.

Aus diesem Grund untersuchte er unter Leitung von Prof. Zahn die physikalischen Eigenschaften von Gallium(II)-Selenid (GaSe) – ein vielversprechender, zweidimensionaler Halbleiter. Mittels drei verschiedener spektroskopischer Verfahren, der Raman-Spektroskopie, der Photolumineszenz und der Röntgenphotoelektronen-Spektroskopie, erforschte der Physiker ein- und mehrlagige GaSe-Schichten, die mit ca. einem Nanometer Dicke ungefähr einhundertausendmal dünner als ein menschliches Haar sind.

Rahamans Studie ergab, dass eine einzelne Schicht der chemischen Verbindung unter Aussetzung von Sauerstoff sofort oxidiert. Verwendet man aber mehr als drei Lagen des Materials, sind ab der dritten GaSe-Schicht alle weiteren von einer Oxidation ausgeschlossen und bleiben stabil.

Weitere Informationen erteilen Mahfujur Rahaman, Tel. 0371 531-33298, E-Mail mahfujur.rahaman@s2011.tu-chemnitz.de und Prof. Dr. Dietrich R.T. Zahn, Tel. 0371 531-33036, E-Mail zahn@physik.tu-chemniz.de

(Autor: Lars Meese)