Graphen - vom Wundermaterial zur „Killer App“?

Vortrag von: Prof. Dr.-Ing. Max Christian Lemme, Lehrstuhl f. Elektronische Bauelemente und AMICA Center, RWTH Aachen

Eine Anmeldung ist nicht notwendig.

zoom Zugangsdaten:
https://rwth.zoom.us/j/93312910414?pwd=ZTNJRVlvRXllbHFLajMwUEFya2tsdz09
Meeting-ID: 933 1291 0414
Kenncode: 609801

Abstract:

"Graphen" besteht aus Kohlenstoff und ist das dünnste Material der Welt: Es besteht aus einer einzigen Atomlage Kohlenstoff und wird daher auch als 2D-Material bezeichnet. Es wurde 2004 nachgewiesen, die Entdeckung führte 2010 zum Physik-Nobelpreis für K. Novoselov und A. Geim.

Graphen gilt als Wundermaterial für die Mikroelektronik, denn es ist elektrisch und thermisch extrem leitfähig, mechanisch stabiler als Stahl, extrem biegbar, fast transparent und trotzdem in der Lage, Licht vom ultravioletten bis ins infrarote Spektrum zu absorbieren. Viele weitere außergewöhnliche Phänomene führen noch heute zu Artikeln in hochrangigen Fachzeitschriften.

Das Feld der 2D Materialien hat sich enorm entwickelt: So sind inzwischen hunderte, wenn nicht einige Tausend anderer 2D Materialien Gegenstand der Forschung. Diese bestehen oft aus einer Atomlage eines Metalls, welche von zwei Atomlagen eines Chalkogenids wie Schwefel oder Selen ummantelt ist. Dadurch entstand ein "2D-Sammelsurium", vom halbmetallischen Graphen, über isolierendes hexagonales Bornitrid (h-BN) bis zu halbleitendem Molybdän-Disulfid (MoS2). Da alle diese 2D Schichten stapelbar und damit kombinierbar sind, wird oft von einem Lego-Baukasten für Wissenschaftler und Ingenieure gesprochen.

Was sind die möglichen Anwendungen der Wundermaterialklasse? Und warum finden sich noch keine Elektronikprodukte mit 2D Material auf dem Markt? Vor allem auf diese Fragen wird Prof. Lemme eingehen.