Frankfurter Allgemeine Zeitung, 11.07.2001

Universalrezept für Nanodrähte

Halbleiter und Katalysator mit Laser verdampft

Ein Verfahren, mit dem sich hochreine Nanodrähte im Prinzip aus jedem beliebigen halbleitenden Material herstellen lassen sollen, ist jetzt von Forschern der City University of Hong Kong entwickelt worden. Bislang gab es zur Synthese von Nanodrähten keinen universellen Weg. Die neue Technik haben die Forscher bereits an drei verschiedenen Galliumverbindungen erfolgreich getestet. Das Geheimnis ist ein spezieller Katalysator aus Galliumoxyd.

Das Verfahren basiert auf einer Technik, die vor ungefähr einem Jahr Wissenschaftler der Harvard University in Cambridge/Massachusetts vorgestellt hatten. Zunächst wird mit einem energiereichen Laserstrahl der Katalysator Galliumoxyd zusammen mit der halbleitenden Substanz, aus der schließlich die Nanodrähte entstehen sollen, in einem Ofen verdampft. Verwendet man als Ausgangsstoff Galliumarsenid, entsteht neben Arsendampf eine leichtflüchtige Galliumverbindung. Ein Gasstrom befördert dieses Gemisch in eine kühlere Zone des Ofens, wo sich Galliumarsenid in Form kristalliner Nanodrähte abscheidet ("Advanced Materials", Bd. 13 , S. 591).

Der Katalysator wird als Transportmittel benötigt, da sich Galliumarsenid ansonsten nur schwer verdampfen läßt. Wenn die kurzzeitig gebildete Zwischenverbindung wieder zerfällt, scheidet sich auch der Katalysator ab und legt sich als etwa fünf Nanometer dicke, ungeordnete Schicht um die 50 Nanometer dicken halbleitenden Nanodrähte. In einem Ätzbad lassen sich die Drähte bequem von der Hülle befreien, so daß der reine Halbleiter zurückbleibt.

Bei dem Verfahren der Forscher von der Harvard University, bei dem die Nanodrähte aus dem Inneren kleiner Metalltropfen wachsen, läßt sich der metallische Katalysator nur schwer entfernen. Es bleiben häufig Reste zurück, wodurch die Nanodrähte für technische Anwendungen, etwa als winzige Leuchtdioden, unbrauchbar werden. Ob sich die Technik der chinesischen Wissenschaftler tatsächlich für mehr als die drei bisher getesteten Galliumverbindungen eignet, ist noch ungeklärt.

reun

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