Feintuning mit der elektronischen Nase

2. September 2008, 20:16
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Organische Halbleiter-Sensoren sollen "riechen" können

Forscher der Technischen Universität Graz haben gezeigt, wie mit chemisch aktiven Zwischenschichten die Leitfähigkeit organischer Halbleiter beeinflusst werden kann. "Dadurch könnte beispielsweise eine neuartige elektronische Nase konstruiert werden", erklärt Chemiker Christian Slugovc. Sensorik-Anwendungen wie etwa zur Lebensmittelkontrolle sind allerdings nicht das Primärziel der Forschungsarbeit. Sie zeigt vielmehr, dass Chemikalien genutzt werden können, um Feineinstellungen an organischen Halbleiter-Transistoren vorzunehmen, womit die Produktion komplexer Schaltkreise aus organischen Halbleitern merklich billiger werden könnte.

Ammoniak ist eine der Chemikalien, mit der organische Halbleiter chemisch beeinflusst werden können. Das Gas entsteht etwa, wenn Lebensmittel verrotten. Ein Sensor mit einem organischen Halbleiter könnte durch die Veränderung seiner Leitfähigkeit also riechen, ob Nahrungsmittel verderben.

Aber nicht nur Ammoniak-Detektoren sind denkbar. "Das könnte mit allen basischen gasförmigen Substanzen gemacht werden", meint Slugovc. Durch eine Kombination verschiedener Sensoren würde eine neuartige elektronische Nase entstehen. Solche Detektoren sind zwar noch Zukunftsmusik, sagt der Chemiker. Doch sie beruhen auf einem Prinzip, das einen wichtigen Grundlagenerfolg für die organische Halbleitertechnologie bedeutet. "Wir können mit unserem Modell eine chemische Reaktion nutzen, um elektronische Eigenschaften zu kontrollieren", erläutern Slugovc und sein Kollege Egbert Zojer, Physiker an der TU Graz.

Die Dotierung der organischen Halbleiter wird chemisch beeinflusst, womit die Leitfähigkeit genau eingestellt werden kann. "Der Vorteil liegt darin, dass ein Transistor in einem elektronischen Gerät nie allein zur Anwendung kommt", erklärt Slugovc. Die Eigenschaften mehrerer Transistoren, die zu einem Gerät verbaut werden, müssen genau aufeinander abgestimmt werden.

"Mit unserer Methode ist ein nachträgliches Feineinstellen möglich geworden", betont der Chemiker. Dadurch könnten die Produktionsprozesse für Schaltkreise aus organischen Halbleitern deutlich billiger gemacht werden. Slugovc erwartet, dass die Industrie entsprechendes Interesse an der Methode zeigen wird. (pte, red/DER STANDARD, Printausgabe, 3.9.2008)

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