Großflächig strukturierte, metallorganische Schichten mit hohem Aspektverhältnis

Aufgrund ihrer ausgezeichneten elektrischen und dielektrischen Eigenschaften finden sie Anwendung in Solarzellen, lichtemittierenden Dioden, Photodetektoren, Transistoren und Mikrochips. Ein neues Verfahren ermöglicht die Herstellung derartiger Funktionseinheiten auf der Basis von metallorganischen Schichten auf großen Flächen. Hierzu wird ein Substrat, das ganz oder teilweise aus einem oxidierbaren Metall besteht, mit Thiolen oder Disulfiden behandelt. Indem die Metallatome eine Bindung mit den Thiolen oder Disulfiden eingehen, bildet sich an den gewünschten Stellen die metallorganische Schicht auf dem Substrat. Die Schichtdicke wird durch die Menge an oxidierbarem Metall und an Thiolen bzw. Disulfiden festgelegt. Durch das anisotrope Wachstum lassen sich hohe Aspektverhältnisse erzielen. Diese metallorganischen Schichten weisen eine hohe Ordnung und Anistropie auf, ohne dass Korngrenzen oder eine Fehlanpassung an das Substrat auftreten.

Die Möglichkeit, gleichzeitig Details im nm-Bereich auf cm-großen Flächen strukturieren zu können, macht diese metallorganischen Schichten für lithographische Anwendungen zur Herstellung von photonischen Kristallen oder von Materialien mit photonischer Bandlücke geeignet. Lateral strukturierte Schichten sind als Metall-Isolator- oder Metall-Halbleiter-Strukturen in der Mikro- oder Nanoelektronik einsetzbar.

Dr. Stephan Gärtner
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
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