IBM-Forscher bauen Nano-LED
Wissenschaftler von IBMs Watson Research Center in Yorktown Heights haben aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen mikroskopisch kleine Infrarot-Leuchtdioden hergestellt.
Wissenschaftler des Watson Research Center in Yorktown Heights haben aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen mikroskopisch kleine Infrarot-Leuchtdioden hergestellt. Die Nano-LED könnte zur Integration optoelektronischer Baugruppen in zukünftigen Mikrochips eingesetzt werden. Die IBM-Forscher beschreiben ihre Arbeit in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Science (Induced Optical Emission from a Carbon Nanotube FET" by J.A. Misewich, R. Martel, Ph. Avouris, J.C. Tsang, S. Heinze, and J. Tersoff, Science Vol. 300, S. 783).
Die Wissenschaftler um Phaedon Avouris konstruierten zunächst aus einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhrchen Feldeffekt-Transistoren, indem sie die Röhrchen auf einem Siliziumoxid aufbrachten und an den Enden mit Metall kontaktierten. Legt man nun eine Spannung so an, dass die elektrischen Felder zwischen Source und Gate und zwischen Drain und Gate entgegengesetzt gerichtet sind, kann man über die Schottky-Barrieren an den Kontakten gleichzeitig Elektronen von der Quellen-Elektrode und Löcher von der Ableitungselektrode in die Nanoröhre pumpen. Wenn die Elektronen und die Positiv-Ladungen sich in der Röhre treffen, rekombinieren sie unter Erzeugung von Licht. Die Wellenlänge des erzeugten Lichtes hängt vom Durchmesser des Nanoröhrchens ab -- bei einem Röhrendurchmesser von 1,4 Nanometern leuchtet das Röhrchen im Infrarot-Bereich, der besonders für die Telekommunikation interessant ist.
Der Gruppe um den Harvard-Chemiker Charles Lieber war es bereits im vergangenen Jahr erstmals gelungen, eine Nano-Leuchtdiode herzustellen. Allerdings verwendeten Lieber und Kollegen Halbleiter-Nanoröhrchen mit sich abwechselnden Abschnitten aus Galliumarsenid, Galliumphosphid, Indiumphosphid und verschieden dotiertem Silizium. Obwohl die Anwendung von Nanoröhrchen noch nicht unmittelbar bevorsteht, erforschen zahlreiche Halbleiterfirmen das Potenzial dieser Materialen und planen bereits jetzt entsprechende Anwendungen. So will Infineon bereits ab 2005 Kohlenstoff-Nanoröhrchen als Kontaktbrücken zwischen zwei Metallschichten in ICs verwenden. (wst)
