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Das Fachgebiet Nanostrukturtechnik (NST) befasst sich mit der Herstellung und elektrotechnischen Anwendung nanoskaliger Materialien. Nanomaterialien umfassen Strukturgrößen unterhalb 100nm und sind damit größer als Atome aber doch kleiner als übliche (mikro-)Kristallite und die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes.Nano-prozesse2

 

Wie obige Abbildung zeigt, spielen sich in dieser Größenordnung viele physikalische Prozesse ab: So liegt die mittlere freie Weglänge für Elektronen und Phononen (Gitterschwingungen) typischerweise in diesem Bereich. Energietransfermechanismen oder Quantum-Confinement- Phänomene sind auf dieser Längenskala genauso zu beobachten, wie z.B. die elektrochemischen Doppelschichten an Batterielektroden oder der quantenmechanische Tunnelprozess durch Energiebarrieren.

Viele elektrotechnisch relevante Eigenschaften wie Ladungsträger-beweglichkeit, thermische Leitfähigkeit, optisches Emissions- Absorptionsverhalten, Energieübertragungs- und -speicherprozesse, Spin-Kopplung u.a. können daher über Strukturen in dieser Größenordnung beeinflusst werden.

Das Fachgebiet Nanostrukturtechnik ist zurzeit in folgenden Forschungsrichtungen unter mehr oder weniger eigenständiger Leitung aktiv: Synthese von Nanopartikeln, Druckbare Materialien, Thermoelektrik, Photovoltaik.