Noorse onderzoekers hebben als eerste ter wereld een methode ontwikkeld om uit grafeen halfgeleiders te maken. Deze bevinding kan een revolutie teweegbrengen in de technologie-industrie.

De methode omvat het kweken van halfgeleider-nanodraden op grafeen. Om dit te behalen, onderzoekers "bombarderen" het grafeenoppervlak met galliumatomen en arseenmoleculen, waardoor een netwerk van minuscule nanodraden ontstaat.

Het resultaat is een één micrometer dik hybride materiaal dat als halfgeleider fungeert. Ter vergelijking, de siliciumhalfgeleiders die tegenwoordig worden gebruikt, zijn honderden keren dikker. Het vermogen van de halfgeleiders om elektriciteit te geleiden kan worden beïnvloed door temperatuur, licht of de toevoeging van andere atomen

Grafeen is het dunste materiaal dat bekend is, en tegelijkertijd een van de sterkste. Het bestaat uit een enkele laag koolstofatomen en is zowel buigzaam als transparant. Het materiaal geleidt elektriciteit en warmte zeer effectief. En misschien wel het belangrijkste, het is erg goedkoop om te produceren.

"Aangezien het mogelijk is om halfgeleiders te maken van grafeen in plaats van silicium, we kunnen halfgeleidercomponenten maken die zowel goedkoper als effectiever zijn dan de huidige op de markt, ", legt Helge Weman van de Noorse Universiteit voor Wetenschap en Technologie (NTNU) uit. Dr. Weman zit samen met professor Bjørn-Ove Fimland achter de baanbrekende ontdekking.

"Een materiaal met een buigzame basis die ook transparant is, opent een wereld van mogelijkheden, een waarvan we nauwelijks het oppervlak hebben aangeraakt, " aldus dr. Weman. "Dit kan een revolutie teweegbrengen in de productie van zonnecellen en LED-componenten. Ramen in traditionele huizen kunnen ook dienst doen als zonnepanelen of een tv-scherm. Schermen van mobiele telefoons kunnen als een horloge om de pols worden gewikkeld. Kortom, het potentieel is enorm."

Grote belangstelling onder elektronicagiganten

De onderzoekers gaan nu prototypes maken die gericht zijn op specifieke toepassingsgebieden. Ze hebben contact gehad met giganten in de elektronica-industrie zoals Samsung en IBM. "Er is een enorme interesse in het produceren van halfgeleiders uit grafeen, dus het zou niet moeilijk moeten zijn om samenwerkingspartners te vinden, "Dr. Weman voegt eraan toe.

De onderzoekers hopen de nieuwe hybride halfgeleidermaterialen over ongeveer vijf jaar op de commerciële markt te hebben.