Vermeintliches «Wundermaterial» könnte Elektroindustrie revolutionieren

Forscher wollen Silizium mit Germanium ersetzen

publiziert: Dienstag, 17. Feb 2015 / 15:46 Uhr
Leiterplatte: Germanium soll Silizium bald ablösen.
Leiterplatte: Germanium soll Silizium bald ablösen.

Columbus - Die Ohio State University arbeitet daran, Germanium als einen potenziellen Ersatz für Silizium bei elektronischen Bauteilen zu etablieren. Dies käme einem Revival des Elements gleich, denn bereits in den 1940er-Jahren wurden Transistoren mit Germanium hergestellt.

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Mithilfe einer zweidimensionalen Modifikation von Germanium haben die Forscher ein Material kreiert, das Elektronen nicht nur zehn Mal schneller transportiert als Silizium, sondern auch Licht besser absorbieren und auch emittieren kann - eine wichtige Eigenschaft bei der heutigen Verwendung von LED- und Laser-Technologie.

«Wir haben herausgefunden, dass wir durch die Veränderung der atomaren Bindungen die elektronische Struktur des Materials verändern. Wir können die Energie, die absorbiert wird, vergrössern und verkleinern», sagt Joshua Goldberger, einer der Forscher an diesem Projekt. Mit der Kreation verschiedenster Formen von Germanium versuchen die Entwickler, die traditionellen industriellen Methoden, die für Silizium zur Anwendung kommen, auch für Germanium zu ermöglichen. Der Einsatz des neues Materials in der Industrie ist das Ziel.

Perfekter Stromleiter

Abseits der klassischen Halbleiter-Applikationen gibt es zahlreiche Prognosen dafür, dass das quasi zweidimensionale, nur ein Atom dicke Material den elektrischen Strom bei Raumtemperatur mit einer 100-prozentigen Effizienz leiten kann. Das Goldberger-Laboratorium verwendet auch Zinnatome als Zusatz für Germanium. Das erlaubt es dem Material, ein «topologischer Isolator» zu werden, der elektrischen Strom nur an seinen Enden leitet.

(bert/pte)

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