Neue Methode zur Funktionalisierung von Graphen

Internationales Forscherteam will die Eigenschaften von Graphen für den Einsatz in der Elektronik modifizieren

22.12.2020 - Kanada

Ein internationales Forscherteam um Professor Federico Rosei vom Institut national de la recherche scientifique (INRS) hat ein neuartiges Verfahren zur Veränderung der Struktur und Eigenschaften von Graphen, einem ein Atom dicken Kohlenstoff, demonstriert. Bei dieser chemischen Reaktion, die als Photocycloaddition bekannt ist, werden die Bindungen zwischen den Atomen mit Hilfe von ultraviolettem (UV) Licht verändert.

Graphen hat hervorragende physikalische, optische und mechanische Eigenschaften. Es wird zum Beispiel häufig bei der Herstellung von transparenten Touchscreens, in der Luft- und Raumfahrt und in der Biomedizin eingesetzt. In der Elektronik ist das Material jedoch nur bedingt einsetzbar.

"Kein anderes Material hat ähnliche Eigenschaften wie Graphen, doch im Gegensatz zu Halbleitern, die in der Elektronik verwendet werden, fehlt ihm eine Bandlücke. In der Elektronik ist diese Lücke ein Raum, in dem es keine Energieniveaus gibt, die von Elektronen besetzt werden können. Für die Wechselwirkung mit Licht ist sie jedoch unerlässlich", erklärt Professor Federico Rosei vom Forschungszentrum Énergie Matériaux Télécommunications des INRS.

"Der multidisziplinären Gruppe von Forschern aus Kanada, China, Dänemark, Frankreich und Großbritannien ist es gelungen, Graphen so zu modifizieren, dass eine Bandlücke entsteht. Die aktuelle Forschung ist eher fundamental, könnte aber in den nächsten Jahren Auswirkungen auf die Optoelektronik haben, etwa bei der Herstellung von Photodetektoren oder im Bereich der Solarenergie. Dazu gehören die Herstellung von Hochleistungs-Photovoltaikzellen zur Umwandlung von Sonnenenergie in Elektrizität oder der Bereich der Nanoelektronik, zur extremen Miniaturisierung von Geräten", betont Professor Rosei.

Dieser Durchbruch ist komplementär zu den im Mai 2020 in Nature Materials veröffentlichten Ergebnissen eines italienisch-kanadischen Forscherteams unter der Leitung von Professor Rosei.

Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.