Professor Dr. Gerd Bacher (2.v.r.) erklärt Wissenschaftsministerin Svenja Schulze (M.) die Graphen-Abscheidungsanlage.
UDE/Frank Preuß
Bislang ist der Werkstoff Graphen in ausreichender Qualität schwer zu bekommen und teuer. Denn Graphen großflächig herzustellen ist sehr aufwändig. Die Arbeitsgruppe von Professor Dr. Gerd Bacher, Universität Duisburg-Essen (UDE), besitzt nun eine Anlage, mit der dies möglich ist.
Graphen ist extrem leitfähig, stabil und doch flexibel, transparent, leicht und eine Million Mal dünner als ein Blatt Papier. Ein Quadratmeter Graphen wiegt weniger als ein Milligramm. Bislang ist der zweidimensionale Werkstoff, der aus einer einzigen Atomlage besteht, in ausreichender Qualität schwer zu bekommen und zu teuer. Denn es großflächig herzustellen, ist sehr aufwändig. Die Arbeitsgruppe von Professor Dr. Gerd Bacher, Universität Duisburg-Essen (UDE), besitzt nun eine Anlage, mit der dies möglich ist.
Mit 300.000 Euro hat das Land das hochempfindliche Großgerät mitfinanziert, das in einem Reinraum steht (Gesamtkosten: 360.000 Euro). Mit Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung können die Nanowissenschaftler der UDE nun bis zu 80 Quadratzentimeter große Graphenflächen herstellen - für ihre eigene Arbeit, aber auch für andere Forschungseinrichtungen sowie Unternehmen aus NRW.
Das Hightech-Material kommt für viele Branchen in Betracht: den Fahrzeugbau oder die Kommunikationstechnik beziehungsweise die Elektronik. Eine neue Generation von Displays, Prozessoren oder Solarzellen könnte entstehen, wenn sich Graphen industriell produzieren ließe.
Die mikro- und optoelektronischen Möglichkeiten lotet Gerd Bacher aus. Er ist Professor für Werkstoffe der Elektrotechnik und erforscht mit seinem Team, wie man Graphen möglichst fehlerfrei und großflächig herstellen kann - für unterschiedlichste Anwendungen. "Wir arbeiten unter anderem an transparenten Elektroden für Leuchtelemente und Dünnfilm-Solarzellen, weitere Anwendungsfelder sind Sensoren oder Hochfrequenztransistoren." Bislang mussten die Wissenschaftler hierfür Graphen bestellen - mit oft wechselnder Qualität. "Nun können wir es selbst erzeugen und für unsere Zwecke oder die der NRW-Fachgruppe optimieren."