Metalloxid-Tunnelbarrieren für gedruckte polymere Tunneldioden

• Antragsteller: Dr.-Ing. Karsten Wolff
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 205678018

Ziel des Projekts ist die Herstellung und Untersuchung geeigneter Tunnel-barriereschichten für die Verwendung in gedruckten organischen Tunneldioden. Gedruckte Dioden mit negativem differentiellen Widerstand gelten als Schlüsselkomponente für die low-power Elektronik mit Anwendungen z.B. in der Hochfrequenz-, Display- und Speichertechnik.Im Fokus der Untersuchungen steht die reproduzierbare Einstellung einer angemessenen Defektdichte und der Grenzflächeneigenschaften, die zum Erreichen eines negativen differentiellen Widerstands führen. Unter der Maßgabe der Verwendung eines kostengünstigen und gleichzeitigen effizienten Vefahrens, soll als Syntheseprozess für die Tunnelbarriereschichten die Technik der anodischen Oxidation eingesetzt werden, da aus der Literatur vielversprechende, technologische Ansätze bekannt sind und sich das Verfahren technisch einfach realisieren lässt. Zudem ist es kompatibel zu den angestrebten Kunststoffsubstraten. Der Prozess der anodischen Oxidation ist so anzupassen, dass dünne Schichten mit reproduzierbaren Eigenschaften hergestellt werden können, die einen negativen differentiellen Widerstand erzeugen. Als Druckverfahren für die Dioden eignet sich im besonderen Maße der Gravurdruck, da er qualitativ hochwertige und gleichmäßige Schichten bei hohem Durchsatz ermöglicht. Es ist jedoch unbedingt notwendig, die Schichteigenschaften der Tunnelbarriereschicht und damit das Verfahren zu deren Herstellung auf die gedruckten Diodenstrukturen anzupassen und entsprechend zu charakterisieren. Hierdurch ist es möglich, nachgewiesene Einflüsse des Druckprozesses auf die verdruckten Materialien bzw. deren Eigenschaften zu berücksichtigen. Im Anschluss an das beantragte Projekt beabsichtigt der aufnehmende Kooperationspartner, die gedruckten Tunneldioden zusammen mit gedruckten Dünnfilmtransistoren zu integrieren, so dass z.B. low-power Cache-Speicher oder spannungsgesteuerte Oszillatoren in einem Druckprozess realisiert werden können.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Finnland
• Gastgeber: Professor Donald Lupo, Ph.D.