Im Rampenlicht Flexibler SnIP-Halbleiter

Eine Arbeitsgruppe rund um Tom Nilges, Professor für Synthese und Charakterisierung innovativer Materialien an der TU München (TUM), hat eine anorganische Substanz entdeckt, deren Elemente die Form einer Doppelhelix bilden. Das aus den Elementen Zinn (Sn), Iod (I) und Phosphor (P) bestehende Material (SnIP) ist ein Halbleiter. Anders als alle bisherigen anorganischen Halbleiter-Materialien ist es jedoch hoch flexibel. Die teilweise zentimeterlangen Fasern lassen sich beliebig biegen, ohne zu brechen. „SnIP ist anders als Galliumarse-
nid, das ähnliche elektronische Eigenschaften hat, weitaus weniger giftig“, so Daniela Pfister von der TUM, Entdeckerin des Materials.

Die Halbleiter-Eigenschaften von SnIP versprechen viele Einsatzmöglichkeiten, zum Beispiel die Energiewandlung in Solarzellen oder thermoelektrischen Elementen, Photokatalysatoren, Sensoren und optoelektronische Bauteile. Aufgrund der Anordnung der Atome in Form einer Doppelhelix können die bis zu 1 cm langen Fasern leicht in dünnere Stränge aufgeteilt werden. Die bisher dünnsten Fasern bestehen aus nur noch fünf Doppelhelix-Strängen und sind nur wenige Nanometer dick. Das macht auch Anwendungen in der Nanoelektronik denkbar. „Vor allem die Kombination aus interessanten Halbleiter-Eigenschaften und mechanischer Flexibilität macht uns Hoffnung auf viele Einsatzmöglichkeiten“, sagt Tom Nilges. „Im Vergleich mit organischen Solarzellen erhoffen wir uns von anorganischen Materialien auch eine deutlich bessere Stabilität. So ist SnIP beispielsweise bis etwa 500 °C stabil.“