Hauchd\u00fcnne Halbleiterschichten verhalten sich unterschiedlich, je nachdem, auf welchem Untergrund sie aufgebracht sind. Das hat ein Team um den Physiker Dr. Arash Rahimi-Iman herausgefunden.
\nDie Wissenschaftler ver\u00f6ffentlichen ihre Ergebnisse im Fachblatt „2D materials“. Darauf hat die Philipps-Universit\u00e4t am Donnerstag (16. Februar) hingewiesen.
\nHalbleitermaterialien stecken in vielen Ger\u00e4ten. Zu finden sind sie beispielsweise in Bauteilen von Computern, Solarzellen, Fotodetektoren und Leuchtdioden.
\n„Interessanterweise werden einige Halbleiter wie Wolframdiselenid, Molybd\u00e4ndisulfid und andere erst beim \u00dcbergang vom dreidimensionalen Kristall zum zweidimensionalen Material optisch aktiv“, berichtete Lorenz Maximilian Schneider, der sich mit Sina Lippert die Erstautorenschaft an der Studie teilt. Beide \u00fcbernahmen den Gro\u00dfteil der experimentellen Arbeiten, um zu erforschen, wie sich bekannte Materialien verhalten, wenn sie als sogenannte Monolage vorliegen.
\nDarunter versteht man ultrad\u00fcnne Schichten, deren Schichtdicke nur so gro\u00df ist wie ein einzelnes Molek\u00fcl. Also liegen niemals mehrere Molek\u00fcle \u00fcbereinander.
\nDas Forschungsteam brachte Wolframdiselenid auf eine ganze Reihe von verschiedenen Untergr\u00fcnden oder Substraten auf, um sie anschlie\u00dfend optisch zu untersuchen. „Mit eigens in Marburg hergestellten zweidimensionalen Materialien bestand ein Pool von Proben, die sehr systematisch verglichen werden konnten“, erl\u00e4uterte Lippert. „Dadurch konnten wir neue Aussagen \u00fcber den Einfluss des Substratmaterials auf optische Eigenschaften von Wolframdiselenid treffen.“
\nDie Ergebnisse fassten die Wissenschaftler in ihrer aktuellen Studie zusammen: Unter anderem beeinflusst der Untergrund offenbar stark, wie schnell Quasiteilchen zerfallen. Bei ihnen handelt es sich um Paare aus Elektronen und L\u00f6chern. Das sind Stellen im Halbleiter, an denen Elektronen fehlen. Beim Zerfall strahlt das Material Licht ab, das zur Messung genutzt werden kann.
\nDas Team profitierte unter anderem von der finanziellen Unterst\u00fctzung durch den Marburger Sonderforschungsbereich „Struktur und Dynamik innerer Grenzfl\u00e4chen“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Diese F\u00f6rderung erm\u00f6glichte eine Verbesserung des Messaufbaus, wodurch die mikroskopischen Untersuchungen erleichtert wurden.
\n„In Zukunft m\u00f6chten wir die Arbeiten in Richtung gestapelter Schichtsysteme ausweiten“, erkl\u00e4rte Seniorautor Rahimi-Iman. Dabei geht es darum, dreidimensionale Halbleiter aus verschiedenartigen 2D-Materialien nach Belieben zusammenzusetzen zum Beispiel f\u00fcr Photodetektoren, Solarzellen oder Leuchtdioden.
\nRahimi-Iman ist Mitarbeiter des Wissenschaftlichen Zentrums f\u00fcr Materialwissenschaften sowie der Marburger Arbeitsgruppe Experimentelle Halbleiterphysik von Prof. Dr. Martin Koch. Au\u00dfer Marburger Forscherinnen und Forschern beteiligten sich Arbeitsgruppen von der Columbia Universit\u00e4t sowie vom „Stevens Institute of Technology“ aus den Vereinigten Staaten von Amerika (USA) an der Publikation. Neben der DFG f\u00f6rderten der Forschungsf\u00f6rderfonds der Philipps-Universit\u00e4t sowie der Deutsche Akademische Austauschdienst (DAAD) durch sein „RISE“-Programm die Forschungsarbeiten, die der Ver\u00f6ffentlichung zugrunde liegen. * <\/p>\n
pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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