Feintuning organischer Halbleiter

Wissenschaftler entwickeln photochemisches Verfahren zur Dotierung organischer Transistoren.

Vor zwei Jahren gelang Physikern und Chemikern der TU Graz der Nachweis, wie sich durch eine chemische Reaktion an einer Zwischenschicht die Leitfähigkeit von organischen Halbleitern entscheidend verändern lässt. Nun haben sie im Rahmen einer Kooperation mit Chemikern der Montanuniversität Leoben und Materialwissenschaftlern von Joanneum Research ein photochemisches Verfahren entwickelt, das es erlaubt, durch unterschiedliche Belichtungszeiten die elektronischen Eigenschaften von Schaltungen zu steuern.

Durch den Einsatz speziell entwickelter Zwischenschichten lässt sich der Dotiergrad des organischen Halbleiters durch Belichtung gezielt einstellen. Möglich machen das so genannte Photosäuren, die sich erst durch die Belichtung bilden und als Folge der Wechselwirkung mit dem organischen Halbleiter dessen Eigenschaften kontrollieren. Diese Methode ist mit fotolithographischen Techniken kompatibel, wie sie standardmäßig in der Halbleiterindustrie eingesetzt werden.

Dünnfilmtransistoren sind in vielen Bereichen der Elektronik anzutreffen: Man findet sie etwa in Mobiltelefonen oder Digitalkameras. Spezielle Dünnfilmtransistoren, die künftig noch mehr an Bedeutung gewinnen werden, basieren dabei auf organischen Halbleitermaterialien. Ihre Vorteile: Sie lassen sich effizient, kostengünstig und über große Flächen herstellen und können beispielsweise auch auf flexiblen Substraten hergestellt werden. Dem stehen jedoch einige Nachteile im Vergleich zu konventionellen Siliziumtransistoren gegenüber, die die Herstellung komplexer Schaltungen erschweren. Zum Einsatz in Schaltungen fehlte ein Verfahren, mit dem man die Dotierung der Transistoren gezielt einstellen kann.

TU Graz/MH