Revolution in der Materialwissenschaft! Ein dynamisches Forscherteam der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg hat ein bahnbrechendes Verfahren zur kostengünstigen und energieeffizienten Herstellung von Übergangsmetallnitriden entwickelt. Diese Materialien könnten bald eine Schlüsselrolle in der Elektronik und Kommunikationstechnologie spielen und die Datenübertragung in Mobilfunknetzen auf ein neues Level heben. Mit einer Förderung von 2,8 Millionen Euro durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) wird die innovative Sputter-Epitaxie-Technik eingesetzt, um diese chemischen Verbindungen erstmals effizient zu erzeugen und ihre Eigenschaften zu optimieren.
Übergangsmetallnitriden sind die Stars der Materialwissenschaft! Prof. Martin Feneberg und sein Kollege Prof. Armin Dadgar leiten das Projekt und betonen die außergewöhnlichen physikalischen Eigenschaften dieser Verbindungen, die aus Elementen wie Titan oder Vanadium bestehen. Diese Materialien sind nicht nur widerstandsfähig und hitzebeständig, sondern auch chemisch stabil – eine Kombination, die sie für zahlreiche industrielle Anwendungen äußerst attraktiv macht. In der Elektronik könnten sie als Beschichtungen für Hochleistungstransistoren oder als leitfähige Materialien für blitzschnelle Datenübertragung eingesetzt werden, insbesondere in der Funktechnik und Optoelektronik.
Effiziente Produktion mit Sputter-Epitaxie
Dank der Sputter-Epitaxie-Technologie können die Magdeburger Forscher Übergangsmetallnitriden bei niedrigeren Temperaturen und deutlich geringeren Produktionskosten herstellen. Prof. Dadgar erklärt, wie das Verfahren funktioniert: Ein Gas, meist Argon, wird in einer Kammer unter Spannung gesetzt und bildet Plasma. Die energiereichen Teilchen im Plasma treffen auf ein Target-Material und lösen Atome ab, die sich in geordneter kristalliner Struktur auf einer Oberfläche ablagern – ideal für elektronische Anwendungen!
Die Forscher konzentrieren sich auf Titan- und Yttriumverbindungen, die für Hochleistungstransistoren und energieeffiziente Geräte von großem Interesse sind. Prof. Feneberg hebt hervor, dass dieses Projekt nicht nur die Forschung in Magdeburg vorantreibt, sondern auch die Innovationskraft der gesamten Region stärken soll. Ein wichtiger Bestandteil des Projekts ist die Ausbildung junger Wissenschaftler, die durch Master- und Doktorarbeiten zur Vertiefung und praktischen Anwendung der gewonnenen Erkenntnisse beitragen werden. Das Forschungsprojekt läuft bis Ende 2027 unter dem Titel „Entwicklung neuer Übergangsmetall-Gruppe-III-Nitrid Halbleiterschichten für die Mikroelektronik“.
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