Halbleiter mit Doppel-Helix: Basisstruktur des Lebens in toter Materie?!

12. September 2016, 17:00 Uhr
SnIP: Halbleiter mit Doppel-Helix-Struktur
SnIP: Halbleiter mit Doppel-Helix-Struktur
Einer Forschergruppe der TUM (Technische Universität München) gelang die Entdeckung einer Doppel-Helix-Struktur in anorganischem Material. Für diese räumliche Anordnung ist ja vor allem die DANN als Träger der Erbinformation bekannt. Dans neue Material namens SnIP besteht allerdings aus Zinn, Jod und Phosphor. Aufgrund seiner räumlichen Struktur hat dieser Stoff ungewöhnliche Eigenschaften und ist z.B. sehr flexibel.
 
Die bisherigen Tests ergaben, dass SnIP trotz ähnlichen Eigenschaften wie Gallium-Arsenid weit weniger toxisch ist. Bislang gelang die Herstellung allerdings erst im Grammbereich. Laut Prof. Nilges gibt es jetzt erstmals nach dem dreidimensionalen Halbleiter Silizium und dem zweidimensionalen Halbleiter Phosphoren nun mit SnIP auch einen eindimensionalen Halbleiter.
Theoretische Berechnungen der Forscher haben zudem ergeben, dass eine Doppel-Helix-Struktur auch mit einer ganzen Reihe anderer anorganischer Stoffe möglich sein sollte. Vorteile würden sich z.B. im Vergleich zu konventionellen anorganischen Solarzellen ergeben, da SnIP bis zu Temperaturen von 500 °C stabil bleibt.
 
Ganz wie in der organischen Chemie gibt es auch dieses neue Material als Spiegelbildisomere: SnIP gibt es linksdrehend und rechtsdrehend. Man kann davon ausgehen, dass sie auch unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen. Bislang wurde aber noch keine Technik entwickelt, mit der man die Isomere trennen könnte. Weiter kann SnIP ähnlich wie Polymer-Tinten in Lösungsmitteln wie Toluol gelöst und daher auch direkt gedruckt werden, wodurch sich einfache Herstellungstechniken mit schichtweisem Aufbau ergeben. Die Halbleiter-Eigenschaften von SnIP eignen sich jedenfalls für viele Anwendungen von Solarzellen über Thermoelemente bis zu Sensoren und Optoelektronik. Die sich bei der Herstellung ergebenden fasern können auch zu nur wenige Nanometer dünnen Stränge aufgesplittet werden und bilden dann ein neues Ausgangsmaterial in der Nanotechnik.
 
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