Ein kurzer Lichtblitz aus der UV-Lampe und schon verwandelt sich ein durchsichtiger Isolator in einen elektrischen Leiter. Mit diesem Effekt hoffen nun japanische Wissenschaftler, bessere und vor allem günstigere Flachbildschirme entwickeln zu können. Diese Entdeckung könnte das wachsende Feld der so genannten “Unsichtbaren Schaltkreise” in der Optoelektronik revolutionieren ( Nature , Vol. 419, S. 462).
Auf der Basis von Kalzium- und Aluminiumoxid stellten Katsuro Hayashi und Kollegen von der Japan Science and Technology Corporation in Kawasaki dünne Filme eines durchsichtigen Isolators her. Nachdem sie das Kristallgitter dieser Metalloxide aufgeheizt und mit Wasserstoff überströmt hatten, bauten sich negativ geladene Wasserstoffionen in die Hohlräume dieses Gitters ein.
Durch die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht stieg die elektrische Leitfähigkeit sprungartig um das Milliardenfache an. Dennoch blieb das Material noch immer durchsichtig. Den Grund für diese Leitfähigkeit sehen die Forscher in freien Elektronen, die die Wasserstoffionen nach der Bestrahlung an das Kristallgitter abgeben. Auch nach einem Abschalten des UV-Lichts blieben diese Elektronen mobil, so dass das Material Strom leiten konnte.
Mit diesem Verfahren lassen sich gezielt Leiterbahnen auf einem elektronischen Schaltkreis einbrennen. Hayashi glaubt, damit ausgesprochen dichte optische Datenspeicher entwickeln zu können. Wegen der Durchsichtigkeit könnten diese leitenden Metalloxide auch in Flüssigkristallbildschirmen die bisher verwendeten teuren ITO-Schichten (Indiumzinnoxid) ersetzen.
Jan Oliver Löfken
