Graphen

Silizium-Halbleiter stoßen bei über zehn Gigahertz an ihre Grenzen, selbst Verbindungshalbleiter wie Silizium-Germanium (SiGe) haben ihre Grenzfrequenzen bei etwa 60 GHz. Doch wie geht man mit höheren Frequenzen um, mit Millimeterwellen bis 300 GHz oder mit Sub-Millimeterwellen?


Für diese Frequenzbereiche wurden neue Kohlenstoffverbindungen erfunden, die sogenannten Graphen. Diese haben eine zweidimensionale Kohlenstoffstruktur in der jedes Kohlenstoffatom mit drei anderen verbunden ist. Daraus ergibt sich eine bienenwabenartig angeordnete Struktur der Atome.

Aus Graphen wurden von IBM-Forschern Dioden, Transistoren, Graphen-ICs und Speicherchips entwickelt. Dazu wurde in einem komplizierten, vielschrittigem Verfahren einzelne Schichten und Elektroden aufgetragen und strukturiert. Eine dabei benutzte Technik ist die der Gasphase, Chemical Vapour Deposition (CVD), mit der die Graphen aufgebracht werden.

Da Graphen elektrisch leitend sind und zudem in einem weiten Wellenlängenbereich Licht absorbieren können, werden sie auch in Bildsensoren eingesetzt. Die Lichtempfindlichkeit ist äußerst hoch, da jedes auftreffende Photon ein Vielfaches an Elektronen emittiert. Mit dem GQD-Sensor gibt es einen Bildsensor, der wesentlich lichtempfindlicher ist als konventionelle Bildsensoren.

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Deutsch: Graphen
Englisch: graphene
Veröffentlicht: 05.11.2018
Wörter: 165
Tags: #Chip-Technologien
Links: Bildsensor, CVD (chemical vapour deposition), Diode, Elektrode, Frequenz