Mo, 18. Dezember 2017

Farbstoff

20.06.2017 09:48

Linzer Forscher stellen Halbleiter aus Indigo her

Indigo kannten schon die alten Ägypter. Forscher um Serdar Sariciftci von der Universität Linz haben den blauen Farbstoff nun als Material für elektronische Bauelemente wiederentdeckt. Er bietet sich vor allem für bioelektronische Anwendungen an.

Das wichtigste Material für elektronische Bauelemente wie Transistoren, Dioden oder Solarzellen ist nach wie vor Silizium. Parallel kommen jedoch auch immer öfter organische Substanzen mit ähnlichen Halbleitereigenschaften zum Einsatz. In Handydisplays oder Fernsehern etwa sind diese neuen Materialien bereits Standard. Ein großes Problem dabei ist allerdings ihre Haltbarkeit: Der Sauerstoff aus der Luft schadet den Bauteilen, weshalb sie unter zusätzlichem Aufwand luftdicht verpackt werden müssen.

Die von Sariciftci und seinen Kollegen hergestellten Halbleiter aus Indigo-Derivaten sind dagegen nicht nur an Luft, sondern auch im Wasser stabil. "Damit bieten sie sich vor allem für Anwendungen im medizinischen Bereich an - zum Beispiel für Implantate", sagte Sariciftci, der an der Universität Linz die Institute für Physikalische Chemie und Organische Solarzellen leitet.

Selbst unter Wasser funktionsfähig
Die hohe Stabilität und Haltbarkeit von Indigo und dessen Derivaten hat allerdings auch ihren Preis: Sie machen das Material schwer löslich. Das ist problematisch, da viele Methoden zur Herstellung organischer Halbleiter darauf basieren, die verwendeten Substanzen zunächst aufzulösen und dann auf einem Trägermaterial abzuscheiden. Den Forschern gelang es jedoch, dieses Problem zu umgehen, indem sie die Indigo-Moleküle vorübergehend chemisch veränderten um sie löslich zu machen. Durch anschließendes Erhitzen konnten die Veränderungen dann nach der Verarbeitung wieder rückgängig gemacht werden.

So konnten die Wissenschaftler eine Reihe verschiedener elektronischer Bauteile aus Indigo und anderen dazu verwandten Farbstoffen herstellen, die selbst unter Wasser und bei verschiedenen pH-Werten funktionieren. Lediglich für Herstellung von Solarzellen und Leuchtdioden scheint das Material ungeeignet zu sein. Ein weiterer Vorteil von Indigo ist sein Preis - er macht nur einen Bruchteil dessen aus, was andere organische Halbleiter kosten. "Wir glauben wirklich, dass wir hier eine Tür aufgestoßen haben", sagt Sariciftci.

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