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SPP 1459:  Graphene

Fachliche Zuordnung Physik
Chemie
Geowissenschaften
Informatik, System- und Elektrotechnik
Förderung Förderung von 2010 bis 2017
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 130170629
 
Graphen, die zweidimensionale, monoatomar dünne Schicht aus Kohlenstoffatomen in Honigwabenstruktur, ist eines der interessantesten Materialien der aktuellen Festkörperforschung. Es zeichnet sich durch faszinierende elektronische und mechanische Eigenschaften aus, welche einerseits Perspektiven für die Grundlagenforschung und andererseits Potenzial für eine Vielzahl von Anwendungen schaffen.
Im Rahmen des interdisziplinär angelegten Schwerpunktprogramms sollen unter Beteiligung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus den Bereichen Physik, Chemie, Materialwissenschaften und Elektrotechnik die Grundlagen für die zukünftige Anwendung von Graphen in elektronischen Bauelementen erarbeitet werden. Es werden verschiedene Ansätze für die Herstellung von Graphen mit Blick auf Anwendung in elektronischen Bauelementen verfolgt. Darunter sind die Züchtung von Graphen auf Siliziumkarbidoberflächen und auf Metalloberflächen, die Herstellung von Graphen durch Modifikation von organischen Dünnschichtsystemen und die chemische Synthese von Graphen-Nanostrukturen.
Für die Anwendung von Graphen in elektronischen Bauelementen ist die vertiefte Kenntnis über seine spezifischen elektronischen, strukturellen, mechanischen und chemischen Eigenschaften notwendig. Darüber hinaus sollen Methoden entwickelt werden, diese Eigenschaften gezielt zu manipulieren (Stichwort Funktionalisierung). Für die Anwendung von Graphen in Bauelementen ist ein Verständnis für die Wechselwirkung von Graphen mit anderen Materialien, d.h. mit Metallen (Kontakte) und Halbleiter/Isolatoren (Substrat, Gate) von großer Bedeutung.
Ein weiterer wesentlicher Teilaspekt des Schwerpunktprogramms ist die Untersuchung des Verhaltens von Ladungsträgern in Graphen sowie des Einflusses von weiteren Faktoren wie z.B. Unordnung auf den Ladungstransport in mesoskopischen und nanoskaligen Graphenstrukturen. Darüber hinaus werden graphenbasierte elektronische Bauelemente und Bauelementkonzepte erforscht. Die oben genannten Themen sind Gegenstand experimenteller und theoretischer Arbeiten.
DFG-Verfahren Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug Italien, USA

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