Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Plastiklaser emittieren erstmals UV-Licht

24.01.2005


Wissenschaftlern der Technischen Universität Braunschweig ist es erstmals gelungen, einen organischen Halbleiterlaser zu realisieren, der Licht im ultravioletten Spektralbereich emittiert (Advanced Materials, 17, S. 31 (2005)). Diese sehr kostengünstig herstellbaren Photonenquellen sollen zukünftig in Bereichen der Life-Sciences, etwa der Gen- und Proteinanalyse, eingesetzt werden, so erklärt Dr. Thomas Riedl, der Leiter der Arbeitsgruppe Organische und Anorganische Laser am Institut für Hochfrequenztechnik (Leitung: Prof. Dr. Wolfgang Kowalsky) der TU Braunschweig.


Bauteilkonzept des organischen Festkörperlasers. Der Resonator wird durch eine periodische Oberflächenstruktur erzeugt, auf die ein dünner Film des organischen Materials (hier blau) aufgebracht wird. Die Lichtemission erfolgt senkrecht zur Oberfläche. Grafik: TU Braunschweig, IHF



Wissenschaftlern der TU Braunschweig ist es erstmals gelungen, einen organischen Halbleiterlaser zu realisieren, der Licht im ultravioletten Spektralbereich emittiert (Advanced Materials, 17, S. 31 (2005)). Diese sehr kostengünstig herstellbaren Photonenquellen sollen zukünftig in Bereichen der Life-Sciences, etwa der Gen- und Proteinanalyse, eingesetzt werden, so erklärt Dr. Thomas Riedl der Leiter der Arbeitsgruppe Organische und Anorganische Laser am Institut für Hochfrequenztechnik (Leitung: Prof. Dr. Wolfgang Kowalsky) der TU Braunschweig.



Optoelektronische Bauelemente, die aus organischen Molekülen bestehen, haben in den letzten Jahren einen regelrechten Boom erfahren. Displays auf Basis so genannter OLEDs (organic light emitting diodes) erobern gegenwärtig Marktanteile und versprechen als Konkurrenz zu etablierten LCD- oder Plasmabildschirmen höhere Farbbrillianz, einen geringeren Energieverbrauch sowie niedrigere Herstellungskosten.

Die Braunschweiger Wissenschaftler, die auch an der Entwicklung der OLEDs arbeiten, nutzen die Tatsache, dass sich organische Moleküle ebenfalls zum Bau von Lasern eignen. Sie arbeiten zusammen mit Chemikern, Physikern und Elektrotechnikern in einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forscherverbund zur Herstellung und Charakterisierung organischer Dünnschicht-Laser. Im Rahmen dieses Projektes wurden bereits organische Laserstrukturen hergestellt, die den gesamten sichtbaren Spektralbereich abdecken - nicht aber den für viele Anwendungen hoch interessanten ultravioletten Spektralbereich.

Eine der größten Herausforderungen war es, ein hinreichend stabiles organisches Molekül zu finden, das Licht im UV-Bereich verstärken kann, so Dipl.-Ing. Torsten Rabe, Doktorand am Institut für Hochfrequenztechnik. Zu diesem Zweck hat sich die Braunschweiger Arbeitsgruppe mit der Firma Covion Organic Semiconductors in Frankfurt zusammengetan und einen geeigneten Kandidaten aus der Klasse der so genannten Spiro-Moleküle gefunden. Diese etwa zwei Nanometer kleinen Moleküle sehen aus wie winzige Panzersperren. Sie bilden beim Aufdampfen im Vakuum äußerst stabile dünne Filme. Darüber hinaus emittieren diese Moleküle bei optischer Anregung sehr effizient ultraviolettes Licht.

Die zusammen mit der Physikalisch Technischen Bundesanstalt (PTB) auf Plastikfolien hergestellten organischen UV-Laser senden Lichtpulse mit einer Leistung von bis zu 6,8 Watt aus. Dies reicht aus, um typische Biofluoreszenzmarker zur deutlich sichtbarer Lichtemission anzuregen. Die Wellenlänge der Laser kann über etwa 18 Nanometer zwischen 377,7 -395 Nanometer abgestimmt werden und lässt sich damit genau so einstellen, dass ein bestimmter Farbstoff das Licht optimal absorbieren kann. Das macht Fluoreszenzanalysen deutlich effizienter. Einen derart großen Wellenlängenabstimmbereich findet man bei anorganischen Laserdioden in diesem Spektralbereich nicht.

Zukünftig wollen die Forscher mit organischen Lasern noch tiefer ins UV vordringen. Sie haben sich außerdem zum Ziel gesetzt, in den kommenden zwei Jahren den ersten elektrisch betriebenen organischen Laser zu realisieren. "Weltweit ist das bisher noch niemandem gelungen. Die Voraussetzungen sind aber grundsätzlich vorhanden. Alle von uns verwendeten organischen Materialien sind in der Lage, elektrischen Strom zu leiten. OLEDs lassen sich ja auch elektrisch betreiben. Der Unterschied beim Laser ist dabei allerdings, dass die erforderlichen Ströme etwa zehntausend mal höher sind als bei OLEDs - bisher zuviel für organische Materialien. Da ist noch Forschungsarbeit zu leisten.", erklärt Riedl.

Kontakt:

Dr. Thomas Riedl,
Dipl.-Ing. Torsten Rabe

Institut für Hochfrequenztechnik
Technische Universität Braunschweig
Schleinitzstr. 22
D-38106 Braunschweig, Germany

Tel.: +49-531-391-2008 bzw. 2016
Fax: +49-531-391-2045
e-Mail: t.riedl@tu-bs.de

Dr. Elisabeth Hoffmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-braunschweig.de/ihf
http://www.tu-braunschweig.de/ihf/ag/photonik

Weitere Berichte zu: Hochfrequenztechnik Laser Molekül Nanometer OLED Spektralbereich

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Vernetzte Beleuchtung: Weg mit dem blinden Fleck
18.07.2018 | Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

nachricht Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie
17.07.2018 | Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics