Charakterisierung organischer Halbleiter
Fraunhofer-Chips beschleunigen die Materialforschung
Als einen bedeutenden Durchbruch in der Materialforschung bezeichnet das Fraunhofer IPMS neu entwickelte Chips auf Basis von Interdigitalelektroden, mit denen sich empfindliche und innovative Materialien deutlich effizienter analysieren lassen als bisher.
Dazu zählen unter anderem Materialien für organische Leuchtdioden (OLEDs), organische Solarzellen, organische Feldeffekttransistoren (OFET) sowie metalloxidbasierte Gassensoren. Dies vereinfacht den Testprozess erheblich, verkürzt Entwicklungszeiten und stellt einen entscheidenden Fortschritt für die Entwicklung elektronischer Technologien der nächsten Generation dar.
Ein neu entwickelter Messadapter ermöglicht erstmals die gleichzeitige Kontaktierung von bis zu acht Interdigitalelektrodenpaaren und setzt laut Fraunhofer IPMS neue Maßstäbe in der präzisen Materialanalyse. Vor dem Hintergrund des wachsenden Bedarfs an flexiblen und effizienten Technologien leisten diese hochgenauen Messmethoden einen entscheidenden Beitrag zur Leistungssteigerung zukünftiger elektronischer Systeme.
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Die Chips werden kontinuierlich weiterentwickelt
Um die Leistungsfähigkeit gezielt an unterschiedliche Anwendungen anzupassen, arbeitete das Fraunhofer IPMS in den vergangenen Jahren eng mit Partnern und Auftraggebern zusammen. Projektleiter Henry Niemann erläutert: »Die Chips wurden kontinuierlich weiterentwickelt, etwa durch neue Elektrodengeometrien, unterschiedliche Elektrodenmaterialien sowie Anpassungen von Gateoxidmaterial und -dicke.«
Parallele Kontaktierung steigert Effizienz deutlich
Bislang stellte insbesondere die einfache und parallele Kontaktierung mehrerer Elektroden eine Herausforderung dar. Mit dem neuen Messadapter ist es dem Fraunhofer IPMS nun gelungen, diese Lücke zu schließen. Der Messadapter ermöglicht die parallele Kontaktierung mehrerer Interdigitalelektrodenpaare und steigert die Effizienz und Qualität des Testprozesses deutlich.
Gezielte Optimierung von Kenngrößen
»Unsere maßgeschneiderten Chips ermöglichen es Materialforschern, zentrale Kenngrößen wie Leitfähigkeit, Feldeffekt, Kontaktwiderstand und Ladungsträgerbeweglichkeit präzise zu messen und gezielt zu optimieren«, erklärt Gruppenleiter Alexander Graf. Damit schaffen sie die Grundlage für die Entwicklung, Optimierung und Reproduzierbarkeit von Materialien und Prozessen für maßgeschneiderte Lösungen, die den spezifischen Anforderungen der Industrie entsprechen.
Demonstration auf der Analytica 2026
Eine Auswahl der Interdigitalelektroden-Chips sowie der neue Messadapter werden auf der Analytica 2026 am Fraunhofer-Stand A3 - #312 vorgestellt. Dort erhalten interessierte Besucher Einblicke in konkrete Anwendungsmöglichkeiten. Individuelle Termine können vorab über die Webseite des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS vereinbart werden.
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