Mikro- und Nanosysteme in der Elektronik-Industrie

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Glänzende Perspektiven für Nanowire

Verschiedene Forschungsprojekte in den USA auf dem Gebiet der Silicon Nanowire deuten auf vielversprechendes Potenzial, wenn es um die Gewinnung von Solar- und Thermoelektrischer Energie für Anwendungen im großen Stil geht.
Bei einem Projekt konnte nachgewiesen werden, dass 300nm breite Silicon Nanowire Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Im einen Extremfall könnten derartige kleine Bauteile eingesetzt werden, um Sensoren oder Roboter im Miniaturformat mit Energie zu versorgen. Im anderen würden mit Silicon Nanowire dicht bestückte Feldanordnungen so ausgelegt werden, dass sie große Anlagen versorgen könnten. Das Potenzial für kostengünstige, effizient arbeitende Solaranlagen ist da.
Mit den Eigenschaften von Silicon Nanowire, d.h. ihrer guten elektrischen und schlechten thermischen Leitfähigkeit, lassen sich thermoelektrische Bauteile entwickeln. Sie könnten zukünftig dazu genutzt werden, elektronische Geräte mit Energie zu versorgen und sie gleichzeitig zu kühlen. Obwohl das Prinzip, aus Verlustwärme mittels thermoelektrischen Materials Elektrizität zu gewinnen, nicht neu ist, haben Wissenschaftler bisher nicht daran geglaubt, dass Silicon Nanowire dafür geeignet ist. Nun stellt man sich bereits vor, dass diese Technologie auf Basis großer thermoelektrischer Anlagen eingesetzt werden könnte, um aus der Verlustwärme von Kraftwerken und Fabriken wenigstens die Energie zu gewinnen, die für ihren Eigenverbrauch erforderlich ist.
Andere Projekte erforschen das erstaunliche Phänomen stabiler Vibrationen, das Silicon Nanowire aufweisen. Die Absicht ist, es für Oszillatoren in elektromechanischen Bauteilen mit Nanodimension und letztlich in Nanosensoren zu nutzen. Das konnte bereits demonstriert werden mit hexagonalem Nanowire aus Galliumnitrid (GaN) und 30 bis 500nm im Durchmesser, das auf einem piezoelektrischen Element angebracht und durch ein elektrisches Signal und einen Elektronenstrahl erregt wurde. Diese Drähte haben den Vorteil, weniger empfindlich auf Geräusche und auf Temperaturänderungen zu reagieren.