Erlangen — Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben erstmals gezeigt, dass ein Halbleiter, der normalerweise in Solarzellen zum Einsatz kommt, auch auf Röntgenstrahlen empfindlich reagiert - und zwar genauso gut wie Materialien, die bislang verwendet werden.
Die Vorteile: Zum einen ist die Herstellung einfacher und damit deutlich günstiger, zum anderen erweitern sich die Anwendungsbereiche.
Während Röntgenbilder zum Teil auch heute noch mit fotografischen Filmen aufgenommen werden, gibt es mittlerweile auch digitale Röntgenkameras, die jedoch kostspielig sind. In den Detektoren werden Halbleiter aus Silizium oder Selen in aufwändigen und komplizierten Vakuumverfahren verbaut.
In der Solartechnik werden immer häufiger lösungsprozessierte Halbleiter eingesetzt. Sie lassen sich einfach auf Trägerschichten wie Glas oder Kunststoff aufdrucken und helfen damit, Produktionskosten einzusparen.
FAU-Wissenschaftler um Professor Wolfgang Heiß und Kollegen aus Linz und Zürich stellten bei ihren Versuchen fest, dass Halbleiter, die in Solarzellen auf Lichtwellen reagieren, auch für Röntgenbilder geeignet sind . Jedoch fanden sie auch heraus, dass die Solarzellen selbst viel zu dünn sind, um als Detektoren zu dienen. Die Kollegen in Linz stellten daraufhin Detektoren her, bei denen die Halbleiterschicht etwa 300 Mal so dick war wie in den Solarzellen.
Die Materialien sprühten die Forscher mit einer Air-Brush-Technik auf. Damit erreichten sie eine homogene Beschichtung mit ausreichenden elektrischen Eigenschaften, um Röntgenstrahlung zu detektieren.
Was die Wissenschaftler besonders überraschte: Mit den Detektoren, die auf den Halbleitern aus den Solarzellen basierten, erzielten sie genauso gute Ergebnisse wie mit Detektoren aus Festkörper-Halbleitern.
Mit ihren Ergebnissen ist den Forschern ein wesentlicher Schritt in Richtung kostengünstiger Röntgendetektoren gelungen. Diese könnten in Zukunft möglicherweise auch auf flexible Kunststoffe wie Kapton oder PET aufgesprüht werden. red