Schlag auf Schlag: Die nächste Graphen-Alternative ist gefunden

Von Christian Kahle am 23.02.2017 18:03 Uhr
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Seit die ersten Arbeiten mit Graphen öffentlich wurden, haben sich zahlreiche Forscher weltweit auf das Material gestürzt. Und nun scheint eine Phase erreicht, in der Alternativen mit zum Teil besseren Eigenschaften auftauchen. Das aktuellste Beispiel hierfür ist h-BCN.

Hinter dem etwas kryptischen Kürzel steht die Verbindung "Hexagonal Boron-Carbon-Nitrogen". Entwickelt wurde sie von der Universität Bayreuth in Zusammenarbeit mit Partnern aus den USA und Polen. Ähnlich wie beim Graphen handelt es sich um ein zweidimensionales Material, das nach den ersten Erkenntnissen noch besser für Halbleiter-Anwendungen geeignet sein könnte.

"Unsere Entwicklung kann der Ausgangspunkt für eine neue Generation elektronischer Transistoren, Schaltkreise und Sensoren sein, die um ein Vielfaches kleiner und biegsamer sind als bisherige elektronische Elemente. Voraussichtlich ermöglichen sie eine deutliche Senkung des Stromverbrauchs", erklärte der Bayreuther Forscher Axel Enders.

Die Sache mit dem Halbleiter

Das Problem beim Graphen liegt darin, dass Elektronen frei durch das Material gehen, sobald eine Spannung angelegt ist. Das ist für elektronische Bauteile nicht besonders praktisch. Um hier bessere Eigenschaften zu erhalten, kamen die Wissenschaftler auf die Idee, die Struktur beizubehalten und einen Teil der Kohlenstoff-Atome durch Bor und Stickstoff auszutauschen. Das ist den beteiligten Forschern jetzt an der University of Lincoln im US-Bundesstaat Nebraska auch praktisch gelungen.

h-BCN erweist sich bisher als gut geeignet für elektronische Anwendungen. Enders verweis auf die heute in der Elektronik dominierende CMOS-Technologie. Dieser seien hinsichtlich einer weiteren Miniaturisierung klare Grenzen gesetzt. "Um diese Barriere zu überschreiten, eignet sich h-BCN weitaus besser als Graphen, obwohl es genauso strukturiert ist", so der Bayreuther Physiker. Damit ist bereits die zweite interessante Alternative binnen kurzer Zeit gefunden. Kürzlich wurde erst die Entdeckung von Germaniumphosphid verkündet.
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