Graphen ist nur der Anfang: Forscher finden weiteres 2D-Material

Forschung, metall, Graphen Bildquelle: University of Manchester
Die bisherigen Arbeiten mit Graphen haben die die Forscher ermuntert, nach weiteren dieser zweidimensionalen Materialien zu suchen, mit denen sich tolle Dinge anstellen lassen. Und nun ist man in Leipzig mit der Wiederentdeckung eines älteren Bekannten fündig geworden. Graphen ist eine flächige Anordnung von Kohlenstoffatomen. Solche Strukturen lassen sich auch mit Phosphor erzeugen. Das so genannte Phosphoren weist ebenfalls hervorragende elektronische Eigenschaften auf. Allerdings gibt es hier ein kleines Problem: An der Luft ist es instabil und dadurch nur schwer zu handhaben.

Durch die Zugabe von Germanium lässt sich das Material allerdings stabilisieren. Heraus kommt dann Germaniumphosphid, das in den 1970er Jahren bereits hergestellt worden ist, mit dem man damals allerdings nichts anzufangen wusste. Daher wurde es in den folgenden Jahren wieder aus den Augen verloren. An der Universität Leipzig hat man sich vor einiger Zeit aber an den Stoff erinnert und hat ihn nun getestet.

Mal dies, mal das

Das Material weist demnach einige sehr spezielle Besonderheiten auf. Liegen beispielsweise mehr als drei Schichten der flächigen Germaniumphosphid-Struktur übereinander, verhält sich der Stoff wie ein Metall. Einzelne oder doppelte Layer führen hingegen plötzlich zu den Eigenschaften eines Halbleiters.

"Dieser plötzliche Wandel der Eigenschaften hat uns sehr überrascht und eröffnet vollkommen neue Möglichkeiten. Elektronische Schalter, Transistoren etwa, werden aus Halbleitern gefertigt, die Kontakte sind jedoch metallisch. Mit Germaniumphosphid wird es nun möglich, beide Komponenten aus dem gleichen Material zu fertigen", erklärte Yu Jing, Erstautorin des zugehörigen Papers, das im Journal Nano Letters veröffentlicht wurde.

Hinzu komme, dass die Ladungsträger in Germaniumphosphid besonders mobil sind. Dies macht das Material grundsätzlich für die Konstruktion schneller Schaltkreise interessant, wie sie in Prozessoren und Speicherchips benötigt werden. Das Material verfügt darüber hinaus aber auch über Eigenschaften, die für die Produktion kostengünstiger Solarzellen mit hohem Wirkungsgrad wichtig sind. Und dies alles verbunden mit der Tatsache, dass Germanium und Phosphor quasi weltweit preiswert verfügbar sind. Forschung, metall, Graphen Forschung, metall, Graphen University of Manchester
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