De industrie vraagt om microscopisch dunne halfgeleider filmlaagjes met bijzondere elektronische, magnetische of optische eigenschappen. Ze zitten in zonnecellen, lichtdiodes en componenten voor digitale elektronica. Interessant zijn nanostructuren in materialen waarvan meerdere eigenschappen zoals de elektrische geleidbaarheid en de optische eigenschappen gericht kunnen worden gecontroleerd. Chemici hebben hiervoor een modulair systeem ontwikkeld: ze maken nano-composieten met metalen nanodeeltjes in oxidestructuren, waarvan de eigenschappen naar wens kunnen worden beïnvloed.
Het onderzoek werd uitgevoerd aan de werk-groep Fysieke Chemie I aan de Universität Bielefeld, ondersteund door de Universität Bremen en de Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig, die het specifieke identifica-tieproces beschikbaar stelden. Concreet gaat het er om minuscule metaal-deeltjes gecontroleerd in te bedden in een ultradunne functionele keramische structuur en de eigenschappen van het zo ontstane nano-composiet gericht te beïnvloeden in de richting van de gewenste toepassing. De metaaldeeltjes zijn ongeveer een miljoen keer kleiner dan een muntstuk van één cent.
Oxidematrix
De chemische aard van de deeltjes, de grootte en de verdeling in de structuur spelen daarbij een rol evenals de eigenschappen van het omringende oxide-materiaal. De werkgroep slaagde er in de oxidematrix en de nanodeeltjes tijdens het proces onafhankelijk van elkaar gecontroleerd zodanig te veran-deren, dat de absorptie van licht in een bepaald golflengtegebied kan worden aangepast. Ook zouden op deze manier magnetische eigenschappen gericht kunnen worden beïnvloed.
Daarmee ontstaan er mogelijkheden voor de toepassing van dergelijke nano-composieten in de productie van zonnecellen, voor de door zonlicht veroor-zaakte katalyse of voor dataopslag in digitale apparaten.
Nuttig in dit nieuwe katalytische proces is, dat het compatibel is met de in de halfgeleiderindustrie reeds bestaande methode van chemical vapour deposition (CVD). Daarom zal een aanpassing van bestaande de productie-installaties aan de aanpak van Bielefeld mogelijk zijn.
