Sich selbst organisierende elektronische Bauteile der nächsten Generation haben Wissenschafter des Instituts für Festkörperphysik der Technischen Universität (TU) Graz gleichsam beim Wachsen beobachtet. Sie durchleuchteten Schichten von der Dicke eines Moleküls mittels Synchrotronstrahlung und bestimmten so die richtigen Bedingungen für bestimmte, gewünschte Eigenschaften der hauchdünnen Filme.
Die Arbeiten wurden vom Wissenschaftsfonds FWF unterstützt und in der jüngsten Online-Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift "Nature Nanotechnology" veröffentlicht. Organische Materialien werden schon heute als billigerer Ersatz für Silizium in elektronischen Bauelementen eingesetzt. Um die Teile immer noch kleiner machen zu können, sollen sie in Zukunft nur noch aus einer einzelnen Schicht aus Molekülen bestehen. Um die gewünschten elektronischen Eigenschaften zu schaffen werden in die Schichten einzelne Atome - etwa Schwefel - eingeschleust.
Die Wissenschafter setzen bei der Herstellung auf Selbstorganisation der Schichten. Dazu wird Trägermaterial in eine Flüssigkeit getaucht, auf dem Träger entsteht dann der Film. Die Grazer Forscher haben nun in Kooperation mit Forschern an der Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS) in Ithaca (US-Bundesstaat New York) mittels Synchrotronstrahlung die Verhältnisse in so erzeugten Schichten analysiert.
Um den Aufbau der organischen Schichten und damit die späteren Eigenschaften bestimmen zu können, können die Forscher etwa Temperatur oder Zeit bei der Selbstorganisation festlegen. Nach der Herstellung haben die beiden Grazer Physiker Armin Moser und Roland Resel mit Hilfe von Synchrotronstrahlung die Anordnung der einzelnen Atome und Moleküle bestimmt. "Synchrotronstrahlung ist bestens geeignet, um den atomaren Aufbau von Materie zu untersuchen, da sich damit periodische Strukturen im Zehntel-Nanometerbereich - der Größe eines Atoms - charakterisieren lassen", so die Experten. Entscheidend für die elektronischen Eigenschaften ist letztendlich der Landungstransport durch die Schichten.
