Projekte

Nach der Entdeckung leitfähiger Polymere in den siebziger Jahren des letzten Jahrhunderts hat sich innerhalb kurzer Zeit ein neues Forschungsgebiet, die organische Elektronik, entwickelt, das sich mit der Herstellung elektronischer Bauelemente auf Basis von Kunststoffen beschäftigt. Das wichtigste Bauelement ist dabei der Transistor, der als verstärkendes Element, als Schalter, als Speicherelement oder auch als Sensor eingesetzt werden kann. An der Professur für Elektronik werden solche organische Feldeffekttransistoren hergestellt, charakterisiert und modelliert. Ziel ist dabei eine einfache Herstellung bei gleichzeitig guten elektrischen Eigenschaften des Bauteils.

Neben dem einfachen organischen Feldeffekttransistor (OFET), der die Basis vieler Anwendungen in der Elektronik darstellt, wird an der Professur für Elektronik auch an dessen Einsatz als Speicherzelle geforscht. Dazu werden die Gate-Dielektrika von OFETs so modifiziert oder durch geeignete Zusatzschichten ergänzt, dass dort durch Anlegen geeigneter Gate-Spannungen Ladungen gespeichert werden können, was letztlich zu einer Verschiebung der Einsatzspannung des Bauteils führt. Dadurch lassen sich nichtflüchtige Speicher aufbauen, deren Information auch ohne Anlegen einer Betriebsspannung längere Zeit erhalten bleibt. An der Professur für Elektronik werden die Speichermechanismen, die Speicherdynamik und das langfristige Speicherverhalten solcher Speicherzellen untersucht und verbessert.

Strukturen aus Carbon-Fasern werden seit Längerem in vielen Bereichen der Technik eingesetzt, da sie sich durch hohe Festigkeit bei gleichzeitig niedrigem Gewicht auszeichnen. Ein Problem dabei ist jedoch, dass Schäden, die äußerlich nicht sichtbar sind, unter Umständen zu einem plötzlichen Versagen des Bauteils führen können. Ziel ist daher, auch kleinste Schäden in solchen Strukturen rechtzeitig und während des Betriebs zu erkennen und zu lokalisieren. An der Professur für Elektronik wird daher an Methoden gearbeitet, auch kleinste Schäden in Carbon-Faser-Strukturen durch die Messung der elektrischen Eigenschaften der Struktur, wie z.B. des elektrischen Widerstandes oder der Kapazität, bereits während des Betriebs zuverlässig zu erkennen.

An der Professur für Elektronik wurde in den letzten Jahren an organischen Leuchtdioden (OLED) mit alternativen, ungiftigen und preisgünstigen Kathodenmaterialien geforscht. Dabei wurden Dioden mit dem Material Natriumstearat entwickelt, das auch Grundbestandteil vieler Seifen ist. Diese OLED weist eine spezielle Strom-Spannungs-Charakteristik auf, die aus unterschiedlichen, von der elektrischen Feldstärke abhängigen Injektionsmechanismen an der Kathode resultiert. Diese auf dem quantenmechanischen Tunneleffekt basierenden Mechanismen werden derzeit (neben weiteren, speziell für die Modellierung von organischen Materialien notwendigen physikalischen Modellen) in einen für eindimensionale (1D) Strukturen ausgelegten und in der Programmiersprache C++ geschriebenen Device-Simulator implementiert, um das Verhalten der OLED simulieren zu können.