Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Transparente Transistoren aus Leipzig eröffnen ungeahnte Möglichkeiten

30.09.2010
Physiker der Universität Leipzig haben mit der Entwicklung transparenter Transistoren ein neues Tor zur Herstellung transparenter Elektronik aufgestoßen.

"Gegenüber den bereits existierenden Ansätzen benötigt die neu entwickelte Technologie deutlich kleinere Betriebsspannungen." erläutert Prof. Dr. Marius Grundmann, in dessen Arbeitsgruppe am Institut für Experimentelle Physik II die neuen Transistoren entwickelt wurden.

Die Feldeffekttransistoren eignen sich somit insbesondere für die Anwendung in mobilen, batteriegespeisten Geräten, deren Laufzeit so verlängert werden kann. Die Forschungsergebnisse der Leipziger Physiker wurden jetzt in der Fachzeitschrift "Advanced Materials" veröffentlicht. Autoren des Beitrags sind neben Grundmann selbst unter anderem die Doktoranden Heiko Frenzel und Alexander Lajn sowie Dr. Holger von Wenckstern.

Der Fortschritt der Leipziger Forscher liegt im Verzicht auf eine isolierende Schicht und der Entwicklung spezieller transparenter Kontakte, so dass die Transistoren hervorragend funktionieren und dabei durchsichtig sind. In den Bauelementen finden nur Materialien, die in ausreichender Menge auf der Erde verfügbar sind, Verwendung und gleichzeitig werden kostengünstige Herstellungsverfahren verwendet.

Transistoren als grundlegendes Schaltelement eines jeden Schaltkreises werden üblicherweise aus Silizium gefertigt, das jedoch nicht transparent ist. In Grundmanns Arbeitsgruppe griff man deshalb auf Zinkoxid als Grundmaterial zurück, um damit durchsichtige Transistoren bauen. "Die mögliche Anwendungspalette ist riesig", so Lajn. Denkbar seien zum Beispiel transparente Displays, die auf Fensterscheiben angebracht sind oder auch Tastaturen, die auf der Oberfläche von Möbeln liegen, aber kaum noch auffallen. "Ein Handy könnte - bis auf die weiterhin sichtbare Batterie - wie eine Glasscheibe aussehen. Mit Hilfe eines solchen Displays könnte ein Mechaniker gleichzeitig Bauplan und Bauteil vor Augen haben und damit Reparaturen schneller und fehlerfreier ausführen", blickt Lajn in eine plötzlich gar nicht mehr unvorstellbare Zukunft voraus.

"Da das Material auch auf flexible Strukturen aufgebracht werden kann, wäre es zum Beispiel zukünftig möglich, ein komplettes Navigationssystem an die Scheibe zu kleben und zu nutzen", beschreibt Lajn. Zusatzinformationen aus Warnassistenzsystemen könnten dabei ebenso integriert werden wie die bislang über die Armaturen abzulesenden Informationen über Geschwindigkeit oder Motortemperatur. "Es ist eine Technologie, die auch auf großen Flächen ökonomisch ist", fügt Grundmann hinzu. Denkbar wäre es dadurch unter anderem auch, programmierbare Tapeten an Wände zu bringen. "Die wechseln dann das Muster je nach Geschmack, Laune oder Tageszeit."

Doch neben den bereits erwähnten Vorteilen haben die transparenten Transistoren einen weiteren Vorteil: "Während Siliziumelektronik durch Lichteinstrahlung stark gestört wird und deshalb vor Licht geschützt werden muss, ist das bei unseren Transistoren im Idealfall vollkommen unnötig", erklärt Grundmann. Die Funktionalität der Schaltelemente werde durch einfallendes Licht kaum beeinträchtigt.

Mit den transparenten Transistoren ist den Leipziger Physikern ein großer Sprung gelungen. Das deutsche Patent für diese wegweisende Erfindung steht kurz vor der Erteilung. Damit setzt sich eine langjährige Tradition fort, erdinand Braun 1874 in Leipzig entdeckt. Der Feldeffekttransistor wurde vom Leipziger Physiker Julius Edgar Lilienfeld 1925 erfunden und 1930 patentiert.

Dr. Manuela Rutsatz | Universität Leipzig
Weitere Informationen:
http://www.uni-leipzig.de

Weitere Berichte zu: Feldeffekttransistor Physik Schaltelement Transistor Transparent

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Die schnellste lichtgetriebene Stromquelle der Welt
26.09.2017 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht Internationales Forscherteam entdeckt kohärenten Lichtverstärkungsprozess in Laser-angeregtem Glas
25.09.2017 | Universität Kassel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die schnellste lichtgetriebene Stromquelle der Welt

Die Stromregelung ist eine der wichtigsten Komponenten moderner Elektronik, denn über schnell angesteuerte Elektronenströme werden Daten und Signale übertragen. Die Ansprüche an die Schnelligkeit der Datenübertragung wachsen dabei beständig. In eine ganz neue Dimension der schnellen Stromregelung sind nun Wissenschaftler der Lehrstühle für Laserphysik und Angewandte Physik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) vorgedrungen. Ihnen ist es gelungen, im „Wundermaterial“ Graphen Elektronenströme innerhalb von einer Femtosekunde in die gewünschte Richtung zu lenken – eine Femtosekunde entspricht dabei dem millionsten Teil einer milliardstel Sekunde.

Der Trick: die Elektronen werden von einer einzigen Schwingung eines Lichtpulses angetrieben. Damit können sie den Vorgang um mehr als das Tausendfache im...

Im Focus: The fastest light-driven current source

Controlling electronic current is essential to modern electronics, as data and signals are transferred by streams of electrons which are controlled at high speed. Demands on transmission speeds are also increasing as technology develops. Scientists from the Chair of Laser Physics and the Chair of Applied Physics at Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) have succeeded in switching on a current with a desired direction in graphene using a single laser pulse within a femtosecond ¬¬ – a femtosecond corresponds to the millionth part of a billionth of a second. This is more than a thousand times faster compared to the most efficient transistors today.

Graphene is up to the job

Im Focus: LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

Auf der diesjährigen productronica in München stellt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das Laser-Based Tape-Automated Bonding, kurz LaserTAB, vor: Die Aachener Experten zeigen, wie sich dank neuer Optik und Roboter-Unterstützung Batteriezellen und Leistungselektronik effizienter und präziser als bisher lasermikroschweißen lassen.

Auf eine geschickte Kombination von Roboter-Einsatz, Laserscanner mit selbstentwickelter neuer Optik und Prozessüberwachung setzt das Fraunhofer ILT aus Aachen.

Im Focus: LaserTAB: More efficient and precise contacts thanks to human-robot collaboration

At the productronica trade fair in Munich this November, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be presenting Laser-Based Tape-Automated Bonding, LaserTAB for short. The experts from Aachen will be demonstrating how new battery cells and power electronics can be micro-welded more efficiently and precisely than ever before thanks to new optics and robot support.

Fraunhofer ILT from Aachen relies on a clever combination of robotics and a laser scanner with new optics as well as process monitoring, which it has developed...

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Im Spannungsfeld von Biologie und Modellierung

26.09.2017 | Veranstaltungen

Archaeopteryx, Klimawandel und Zugvögel: Deutsche Ornithologen-Gesellschaft tagt an der Uni Halle

26.09.2017 | Veranstaltungen

Unsere Arbeitswelt von morgen – Polarisierendes Thema beim 7. Unternehmertag der HNEE

26.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Europas erste Testumgebung für selbstfahrende Züge entsteht im Burgenland

26.09.2017 | Verkehr Logistik

Nerven steuern die Bakterienbesiedlung des Körpers

26.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit künstlicher Intelligenz zum chemischen Fingerabdruck

26.09.2017 | Biowissenschaften Chemie