Leuchtendes Silizium

Dresdner Forscher lassen Silizium rot und blau leuchten

Physikern im Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) ist es erstmals gelungen, Silizium im Wechsel sowohl blau als auch rot leuchten zu lassen. Eigentlich leuchtet Silizium kaum.

Silizium zum Leuchten, genauer gesagt zur Elektrolumineszenz zu bringen, ist keine einfache Aufgabe, denn in seiner natürlichen Form gibt es freiwillig nur wenige Lichtquanten frei. Forschern am Forschungszentrum Dresden-Rossendorf gelang aber die Herstellung von siliziumbasierten Lichtemittern. War zunächst nur ein blau-violetter Lichtemitter herzustellen, kann mittlerweile eine zweifarbige Lichtquelle auf Silizium-Basis gefertigt werden. Diese könnte künftig für die Entwicklung kompakter und preiswerter Biosensoren genutzt werden, so die Forscher am FZD, die für ihre Technik ein Patent beantragt haben.

Je nachdem, welche Stromstärke an der Siliziumprobe anliegt, schaltet sie zwischen Blau und Rot um. Dabei sollen sich die Lichtemitter gut in herkömmliche Siliziumtechnik integrieren lassen.

Für die Herstellung der Testelemente bringt die Gruppe um Dr. Wolfgang Skorupa auf eine Siliziumoberfläche eine rund 100 Nanometer dicke Isolator-Schicht aus Siliziumdioxid auf. In diese wird Europium eingebracht, bei dem sich zwei verschiedene Arten von Störstellen ausbilden können. Diese sind auch die Ursache für die Lumineszenz im blauen und roten Farbbereich.

Ihre Forschungsergebnisse haben die Dresdner Forscher vor kurzem im Fachjournal "Applied Physics Letters" veröffentlicht.