Nanodrähte aus Kupfer für bessere Flachbildschirme

Forscher entwickeln neues Verfahren zur Züchtung von Nanodrähten

Wissenschaftler in den USA haben ein neues Verfahren für die Herstellung von Nanodrähten aus Kupfer entwickelt. Diese Drähte können bei der Herstellung elektronischer Geräte eingesetzt werden, aber auch als Elektronen-Emissionsquelle in neuartigen Flachbildschirmen.

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Dabei ziehen die Forscher von der Universität von Illinois in Champaign die Drähte mittels chemischer Gasphasenabscheidung. Bei einer Temperatur von etwa 200 bis 300 Grad werden die Nanodrähte aus kupferhaltigem Dampf auf einem Trägermaterial gezüchtet. Ein Katalysator ist bei diesem neuen Verfahren nicht notwendig.

Die Spitze eines Nanodrahtes (Foto: Kyekyoon Kim)
Die Spitze eines Nanodrahtes (Foto: Kyekyoon Kim)
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Die Drähte haben fünf Seiten und sind zwischen 70 und 250 Nanometern dick. Länge und Durchmesser lassen sich nach Angaben der Forscher durch die Bedingungen steuern, etwa durch das Trägermaterial, seine Temperatur oder durch die Dauer der Abscheidung. Die Wälder aus Nanodrähten wachsen dabei nicht nur auf Silizium, sondern auch auf Glas, Metall oder Kunststoff.

Choi und Kim
Choi und Kim
Mit Hilfe dieser Nanodrähte baute das Team um Kyekyoon Kim und Hyungsoo Choi einen sogenannten Feldemissionsbildschirm (englisch: Field Emission Display, FED). Das ist ein Flachbildschirm, der ähnlich wie ein Röhrenbildschirm funktioniert. Wie bei einem Röhrenbildschirm erzeugen Elektronen Leuchtpunkte auf einer fluoreszierenden Schicht aus Phosphor. Anders als die Röhrenbildschirme bieten die FEDs jedoch eine bessere Bildqualität und sind deutlich flacher.

Feldemissionsbildschirm
Feldemissionsbildschirm
Kim und Choi setzten in ihrem FED die Nanodrähte als Elektronen-Emittenden ein. Für jeden Bildpunkt nahmen sie gleich ein ganzes Bündel Drähte. So wollen sie Pixelfehler verhindern, wenn einer der Drähte kaputtgehen sollte. Kim zeigte sich mit dem FED-Protoypen sehr zufrieden: "Unsere Versuchsergebnisse legen nahe, dass gebündelte Nanodrähte zu längerlebigen Feldemissionsbildschirmen führen können", sagte der Wissenschaftler.

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Derzeit arbeiten die Forscher an biegsamen Bildschirmen. Dazu züchten sie Kupfernanodrähte auf flexiblem Kunststoff. Außerdem versuchen sie, mit ihrem Verfahren Nanodrähte aus Silber herzustellen.

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