Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit den optischen und elektronischen Eigenschaften von Nanostrukturen.

Wie der Name sagt, haben Nanostrukturen Abmessungen von nur wenigen Nanometern, also wenigen Milliardstel Metern. Sie werden entweder durch chemische (man denke an feinstverteilten Rauch) oder physikalische Methoden hergestellt (man denke an winzigste Nebeltröpfchen). Eine dritte Methode ist die Lithographie, bei der die gewünschten Strukturen mit Nanometer-Präzision aus unterschiedlichsten Materialien herausgeschnitten werden.

Dazu steht die sogenannte „Nanowerkbank“ zur Verfügung, in der mit hochfokussierten Elektronen- und Ionen-Strahlen nahezu beliebige Formen definiert werden können. Mit diesem Instrument ist es gelungen, das dünnste Material der Welt in Form zu schneiden: Es handelt sich dabei um „Graphen“, das aus nur einer Atomlage von Kohlenstoffatomen besteht, die –wie eine Hängematte – zwischen zwei Metallstreifen aufgehängt wird. Die gesamte Struktur ist dabei nur so groß wie ein Hundertstel des Durchmessers eines Haars. Ziel ist es, durch Maßschneidern der Form funktionelle elektronische Bauelemente wie Transistoren und Gleichrichter herzustellen.

Auch selbstorganisierte Nanostrukturen werden auf ihr Potenzial für neuartige Bauelemente untersucht. So ist es zum Beispiel Mitgliedern der Arbeitsgruppe gelungen, einzelne Elektronen in sogenannte Quantenpunkte zu füllen und die Zahl der Elektronen innerhalb von nur drei Nanosekunden (0,000‘000‘003 Sekunden) elektrisch auszulesen – ein erster Schritt zur Realisierung eines Quantenpunkt-Informations-Speichers.