Graphen: Forscher legen Basis für durchscheinende Displays

Leuchtdioden, die nur wenige Atomlagen dick sind, haben Forscher aus England gebaut. Damit könnten durchscheinende oder elastische Displays gebaut werden.

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LED-Heterostruktur: Lagen verschiedener zweidimensionaler Halbleiter
LED-Heterostruktur: Lagen verschiedener zweidimensionaler Halbleiter (Bild: University of Manchester)

Halbdurchsichtige Leuchtdioden haben Forscher aus England entwickelt: Sie bestehen aus Graphen und anderen zweidimensionalem Materialien. Damit sollen sich sehr dünne und halbdurchsichtige elektronische Geräte herstellen lassen.

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Ein wichtiger Schritt der Wissenschaftler aus Manchester und Sheffield war die Entwicklung von Leuchtdioden (Light Emitting Diode, LED) im Nanomaßstab. Es sind Heterostrukturen, mehrere Lagen verschiedener zweidimensionaler Halbleiter, sie sind nur zwischen 10 und 40 Atomen dick. Die LEDs emittieren Licht von ihrer gesamten Oberfläche aus.

Basis für neuartige elektronische Geräte

Die LEDs seien robust und hätten in wochenlangen Tests keine signifikanten Änderungen in der Leistung gezeigt. Werden die Heterostrukturen auf durchsichtigen oder elastischen Trägermaterialien platziert, können sie die Basis für flexible oder halbdurchsichtige elektronische Geräte bilden, die dennoch sehr haltbar sind.

"Da unsere neuartigen LEDs nur aus wenigen Lagen von 2D-Materialien bestehen, sind sie flexibel und transparent", sagt Freddie Withers von der Universität in Manchester. "Wir stellen uns vor, dass diese Arbeit zu einer neuen Generation von optoelektronischen Bauelementen führt, von einfachen transparenten Leuchtmitteln und Lasern bis hin zu komplexeren Anwendungen."

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Ihre Entwicklung beschreiben die Forscher aus England in der Fachzeitschrift Nature Materials. Leiter der Gruppe ist Konstantin Novoselov. Er hat 2004 zusammen mit Andre Geim das Graphen entdeckt, eine zweidimensionale Verbindung aus Kohlenstoffatomen, die nur eine Atomlage dick ist. Inzwischen wurden weitere solcher zweidimensionalen Materialien entdeckt, darunter Bornitrid und Molybdändisulfid.

Novoselov und Geim erhielten 2010 für ihre Arbeit mit dem Graphen den Nobelpreis in Physik.

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