Den ersten gangbaren Weg zur Verwendung organischer Moleküle in elektronischen Bauteilen eröffnete Ayelet Vilan, eine Forschungsstudentin am israelischen Weizmann Institut. Die junge Forscherin stellte eine besondere Art von “Sandwich” her: eine nur ein Molekül dicke Schicht aus organischen Molekülen eingeklemmt zwischen einen Halbleiter und einen Hauch von Blattgold. Organische Moleküle sind in ihren Funktionen so vielseitig, dass ihr Einsatz in der Elektronik schon länger angestrebt wird. Allerdings ist es äußerst schwierig, ihre elektrischen Eigenschaften zu eruieren, da sie - in Form von Schichten - eine unregelmäßige Struktur besitzen. Sie enthalten sogenannte “Pinholes”, winzige Löcher, die nur schwer aufzuspüren sind, aber die Leitfähigkeit des Materials stark beeinflussen. Bei Messungen ist es unmöglich zu unterscheiden, ob der Strom durch ein Molekül oder ein Pinhole fließt. Doch nun gelang es Vilan (Forschungsgruppe Werkstoffe und Grenzflächen), dieses Problem zu umgehen. Lästige Pinholes Sie stellte eine nur ein Molekül dicke Schicht (Monoschicht) sehr kurzer organischer Moleküle her. Diese Schicht trug sie auf einen herkömmlichen Halbleiter - Galliumarsenid - auf und leitete elektrischen Strom hindurch. Die Monoschicht war so dünn, dass der Strom größtenteils durch die Moleküle floss, ohne mit ihnen in Wechselwirkung zu treten. Und damit war es nur noch von minimaler Bedeutung, ob die Elektronen nun durch ein Molekül oder durch ein Pinhole gewandert waren. Quetschgefahr Aber nun fehlte noch die Deckschicht. Vilan benutzte für ihr “Sandwich” eine Diode, die aus einem Halbleiter und einem damit verbundenen Metall besteht. Die zwischen die beiden Schichten eingefügten organischen Moleküle wären unter dem herkömmlichen Metall zerquetscht worden. Vilans Königsidee: Sie stieg auf eine hauchdünne Schicht Blattgold um. Nun können die Forscher das tun, was sie immer schon wollten: die elektrischen Eigenschaften unterschiedlicher organischer Moleküle erforschen und herausfinden, mit welchen Molekülen sie welche Eigenschaft des Halbleiters verändern können. (Nature, 9.3.) (Heide Korn)