Gruppe III-Nitride als Substratmaterial für bioelektronische Anwendungen

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Eickhoff
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 70694089

Gegenstand des Projektes ist die Nutzung des Materialsystems der Gruppe III-Nitride (III-N) für bioelektronische Anwendungen. Dabei soll zum einen die chemische Funktionalisierung von III-N Oberflächen, zum anderen die elektronische Detektion biochemischer Prozesse durch AlGaN/GaN Heterostruktur-Feldeffekt-Transistoren (HFET) mit funktionalisierten Gate- Oberflächen untersucht werden. Zunächst wird die Silanisierung hydroxilisierter III-N Oberflächen studiert, wobei insbesondere der Einfluss der Polarität auf die chemischen Eigenschaften hydroxilisierter GaN-Oberflächen und die Charakteristik (chemisch, elektrisch, strukturell) der resultierenden silanisierten Oberflächen im Vordergrund steht. Darüber hinaus werden hydrogenisierte (Hoder NHx-terminierte) GaN-Oberflächen präpariert, sowie die photochemische Hydrosilylierung als zugehöriger Funktionalisierungsprozess umfassend analysiert. Ziel des zweiten Arbeitspaketes ist die Weiterentwicklung der elektronischen Detektion biochemischer Prozesse mittels AlGaN/GaN HFETs. Hier sollen zunächst deren Stabilität und Degradationsmechanismen in Elektrolytlösungen untersucht werden. Weiterhin sollen HFETs mit N-face Polarität prozessiert und bezüglich Sensitivität und Stabilität vergleichend zu HFETs mit Ga-face Polarität charakterisiert werden. Insbesondere ist hier der Einfluss der unterschiedlichen Struktur des Oberflächenoxides von Interesse. Optimierte Transistorstrukturen werden dann zum quantitativen Vergleich unterschiedlicher Funktionalisierungsprozesse im Hinblick auf die biochemische Aktivität immobilisierter Enzyme verwendet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Martin Stutzmann