Sensorik auf Nitrid- und Oxid-Halbleiterbasis

In diesem Projekt charakterisieren die Arbeitsgruppen Nanostrukturen und Grenzflächenprozesse gemeinsam Hybridstrukturen von Biomolekülen und Halbleiternanostrukturen und verfolgen dabei biomolekulare Prozesse an diesen Grenzflächen in situ, um so zur Entwicklung neuer Sensorkonzepte beizutragen.

Moderne Halbleiterbauelemente in der Optoelektronik und in der Sensorik basieren auf Nanostrukturen aus meist anorganischen Materialien. Für neue Entwicklungen wird künftig die Integration von organischen Molekülen mit solchen anorganischen Strukturen eine wichtige Rolle spielen. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften solcher Hybridstrukturen, die für verschiedene innovative Anwendungen in der Sensorik oder Optoelektronik geeignet sind, werden durch ihre Grenzflächen entscheidend mitbestimmt. Deshalb hat sich das Projektteam zum Ziel gesetzt, die chemischen Eigenschaften und elektronischen Prozesse an mit Biomolekülen funktionalisierten Halbleiteroberflächen unter möglichst natürlichen Bedingungen zu untersuchen und dafür die analytischen Untersuchungsmethoden zu optimieren.

Als Beispielsysteme dienen den Wissenschaftlern Nitride und Oxide, die mit organischen Molekülen modifiziert und sowohl im Vakuum als auch in wässriger Umgebung charakterisiert werden. Dabei kommt ein Multimethodenansatz aus optischen Spektroskopiemethoden wie Raman- und Reflektions-Anisotropie-Spektroskopie in Kombination mit Photoelektronenspektroskopie unter Normaldruck-Bedingungen zum Einsatz. So will das Projektteam in flüssiger Umgebung Strukturinformation auf molekularer Ebene gewinnen und außerdem neue optische Verfahren mit hoher Ortsauflösung und ausreichendem Kontrast zur Untersuchung einzelner Nanostrukturen entwickeln.