Das Beste aus zwei Welten
Am IRIS werden Hybridsysteme für Optik und Elektronik entwickelt
Was sollen die neuen Materialien können, die die zukünftige Elektronik dringend benötigt? „Schneller, heller, effizienter – und vor allem multifunktionaler sollen sie sein“, sagt Jürgen P. Rabe, Professor am Institut für Physik der Humboldt-Universität zu Berlin und Sprecher von IRIS (Integrative Research Institute for the Sciences) Adlershof. Mit Silizium, dem traditionellen Werkstoff der Halbleitertechnologie, alleine sind diese Eigenschaften schwer zu erreichen. Es gelte, neue Stoffe zu finden, die beispielsweise leitfähig und trotzdem transparent, großflächig und zudem flexibel seien. Dieser Herausforderung stellt sich das 2009 gegründete, derzeit rund 100 Mitarbeiter starke Institut mit seinem Forschungsfeld „Hybridsysteme für Optik und Elektronik“.
„Wir arbeiten daran, Eigenschaften klassischer Halbleitermaterialien mit denjenigen von neuartigen Werkstoffen zu kombinieren“, sagt Professor Rabe. Aussichtsreiche Kandidaten sind zweidimensionale Materialien wie das Graphen. Die aus einer ultradünnen Schicht von Kohlenstoffatomen bestehende anorganische Substanz leitet Strom, ist extrem reißfest und zugleich dehnbar. Das Material lässt sich großflächig mit organischen Stoffen – Molekülen und Polymeren – mischen. Der Einbau von Stickstoffatomen verleiht Halbleitereigenschaften. Die Herstellung eines solchen Kohlenstoffnitrids gelang vor kurzem erstmals einer Gruppe um Rabe.
„Wir wollen die kurzen Wege in Adlershof nutzen und zudem neue Player herholen“, sagt Rabe. Dazu wird auch der angrenzende Forschungsneubau beitragen, der bis 2018 fertig sein soll. Auf rund 4.500 Quadratmetern werden etwa 140 Wissenschaftler Platz finden und sich der interdisziplinären Forschung an den anorganisch-organischen Hybridmaterialien widmen: Chemiker, Physiker oder Materialwissenschaftler – auch Theoretiker, die für die Berechnung großer Moleküle an den Grenzflächen unverzichtbar sind.
Rabe sieht die Aufgabe des Teams auch darin, Synergien zu schaffen zwischen dem Verständnis der wissenschaftlichen Grundlagen und der technischen Anwendung in neuen Produkten. Dazu dient der Kontakt zu Start-ups und zu etablierten Unternehmen, die neue Geschäftszweige aufbauen, sowie die Kooperation mit strategischen Partnern auch auf nationaler und internationaler Ebene. So wundert es nicht, dass IRIS einer der federführenden Partner im neuen Materialien-Netzwerk INAM ist.
Von Paul Janositz für Adlershof Special