Alternatief voor grafeen

10 maart 2017, 00:00
Geëxtrudeerde spiraal van kunststofomhulde silicium-nanoblaadjes in UV-licht (foto: Tobias Helbich / TUM).
Geëxtrudeerde spiraal van kunststofomhulde silicium-nanoblaadjes in UV-licht (foto: Tobias Helbich / TUM).
Net als koolstof kan silicium tweedimensionale netwerken vormen die slechts één atoom dik zijn en die uitstekende opto-elektronische eigenschappen hebben (vergelijkbaar met die van grafeen). Deze nanoblaadjes op zichzelf zijn echter instabiel. Een onderzoeksteam van de Technische Universiteit München (TUM) is het nu gelukt deze silicium-nanoblaadjes te combineren met een kunststof-polymeer; het resultaat is een materiaal dat UV-bestendig is en tegelijk gemakkelijk te verwerken. De polymeermatrix absorbeert licht in het UV-bereik, stabiliseert de nanoblaadjes en beschermt ze tegen oxidatie, en geeft het materiaal de eigenschappen van de gebruikte polymeer zonder de buitengewone opto-elektronische eigenschappen van de nanoblaadjes te verstoren.

Si-nanoblaadjes kunnen prima worden ingezet in de nano-elektronica, bijvoorbeeld voor flexibele displays, als basismateriaal voor veldeffecttransistoren of als fotodetector. Omdat de blaadjes ook lithium-ionen kunnen vasthouden, is het materiaal wellicht ook geschikt als anodemateriaal voor lithium-ionen-accu's.

Onlangs is een eerste succesvolle toepassing van het nieuwe nano-composietmateriaal gepresenteerd: het is gelukt om een een fotodetector te construeren die slechts een paar nanometer groot is. Daartoe werden de in een polymeermatrix ingebedde silicium-nanoblaadjes op een met goudcontacten voorzien siliciumoxide-oppervlak aangebracht. Dankzij de geringe afmetingen kan zo'n nano-elektronische fotodetector niet alleen veel plaats maar ook veel energie besparen.
 
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items