Bislang ist Silizium das Material der Wahl für die meisten Produkte der Halbleiterindustrie, doch nun erwächst ihm vielleicht bald Konkurrenz durch einen erst vor wenigen Jahren entdeckten Stoff: Graphen. Es besteht aus einer einzelnen Schicht wabenartig angeordneter Kohlenstoffatome. Innerhalb der Flächen ist es außerordentlich steif und rissfest, nach vorne und hinten lässt es sich dagegen leicht biegen. Überdies zeichnet sich das neuartige Material durch außergewöhnliche elektrische Eigenschaften aus.
Glasklarer Schaltkreis | Eine durchsichtige Silikon-Folie mit aufgebrachtem Graphenmuster bildet einen transparenten Elektronikbaustein, der sich elastisch verbiegen lässt.
Da die einzelnen Kohlenstoffschichten bisher mühselig vom Graphit abgespalten wurden, lag die Ausdehnung der Plättchen allerdings nur im Mikrometerbereich. Mittels chemischer Gasphasenabscheidung ist Byung Hee Hong von der Sungkyunkwan University in Korea zusammen mit Kollegen bei den Abmessungen nun ein gewaltiger Sprung gelungen: Die Forscher erzeugten bis zu vier Quadratzentimeter große Graphenfilme.
Dazu leiteten sie eine gasförmige Mischung von Kohlenwasserstoffen über eine erhitzte Nickelfolie. Auf ihr schieden sich einzelne Kohlenstoffatome ab und vereinigten sich zur wabenartigen Graphen-Struktur. Durch rasches Abkühlen erhielten Hong und seine Kollegen schließlich einen ultradünnen, flexiblen und transparenten Film, von dem sich das Nickel leicht wegätzen ließ. Auf andere Trägermaterialien übertragen, könnten solche Filme nach Meinung der Forscher als Elektroden für Solarzellen oder Displays dienen.
Sandra Czaja
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Byung Hee Hong (An der Sungkyunkwan University in Korea)
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