ZnO-Nanosäulen: Herstellung, Eigenschaften und Bauelemente

Die Verfügbarkeit von optoelektronischen Bauelementen wie z.B. lichtemittierende Dioden, Laser oder Photodetektoren im nahen ultravioletten Spektralbereich ist aktuell von großem Interesse für vielfältige Anwendungen. Unter diesen Aspekten hat in den vergangenen zehn Jahren GaN hervorragende Ergebnisse vorzuweisen und wird auch künftig zentral für die materialkundliche Forschung sein. Ein alternatives Materialsystem ist ZnO, von dem man aufgrund der einschlägigen Materialdaten bei entsprechend intensiven Fortschritten äquivalente oder sogar noch bessere Ergebnisse erwartet. Dem Trend zur Miniaturisierung von Bauelementen folgend ist es sinnvoll, sich gleich nanoskaligen ZnO-Strukturen zuzuwenden. Dem kommt die Bereitschaft des hexagonalen ZnO-Systems zu nadelförmigem Wachstum entgegen.

Daher sollen die Aktivitäten des Projektes in der zweiten Förderphase vollständig auf Nanosäulen auf der Basis von ZnO verlagert werden. Die Herstellung solcher Nanosäulen mit maßgeschneiderten optoelektronischen und exzellenten strukturellen Eigenschaften hat in jüngster Vergangenheit große Fortschritte gemacht.

Damit ist eine grundlegende Voraussetzung für den zukünftigen Einsatz von ZnO-Nanosäulen als nanoskalige Bauelemente erfüllt. Ein wesentliches Ziel des Projektes ist die Optimierung der Herstellungsmethoden hinsichtlich gezielter (enger) Durchmesserverteilung, Positionierung und Dotierung der Säulen. Weitere Schritte sind die Kontaktierung, Modifikation und Manipulation einzelner Nanosäulen. Durch die Analyse der optoelektronischen und strukturellen Eigenschaften sowie der Transporteigenschaften soll in diesem Projekt ausgelotet werden, welche der möglichen Anwendungen tatsächlich realisiert werden können.