AKTUELLES
01.07.2020

Science-Fiction zu Science machen

In der aktuellen Ausgabe des WISTA-Magazins "Potenzial" dreht sich alles um das IRIS Adlershof. In den folgenden drei Artikeln werden dabei verschiedene Bereiche des IRIS Adlershof vorgestellt:
 

Science-Fiction zu Science machen
Prof. Jürgen P. Rabe, Direktor des Integrative Research Institute for the Sciences IRIS Adlershof, über Brücken bauen, Verbundlabore und den neuen Forschungsbau.

Knotenpunkt zwischen Grund­lagen­forschung, Lehre und Industrie
Wie das Integrative Research Institute for the Sciences IRIS Adlershof diverse Technologie-Start-ups unterstützt.

Advanced Materials im Fokus
Wo Teams eine große Familie bilden – Adlershofer Graduiertenschule bietet Top-Qualifikation. 

Weitere Informationen finden Sie hier.


 

15.06.2020

Conference on a FAIR Data Infrastructure for Materials Genomics was a Big Success

539 participants from 33 countries and 6 continents: the Conference on a FAIR Data Infrastructure for Materials Genomics was a big success. IRIS Adlershof members were also involved.
With the five plenary speakers:

  • Barend Mons (Leiden University, Co-Leader of the GO-FAIR Initiative, President of CODATA - The FAIR Guiding Principles in Times of Crisis),
  • Claudia Draxl (Humboldt-Universität zu Berlin, IRIS Adlershof, FAIR-DI e.V. -  New Horizons for Materials Research - Role of FAIR Data),
  • York Sure-Vetter (Director of the NFDI Directorate, KIT - The German Research Data Infrastructure: Concepts, Challenges and Chances),
  • James Warren (Director of the Materials Genome Program, NIST - The US Material Genome Initiative and the Materials Data Infrastructure), and
  • Tong-Yi Zhang (Director of the Materials Genome Institute, Shanghai University  - From Data to Knowledge: Data Driven Discovery of Formulas),

as well as 28 renown invited speakers, essentially all worldwide leading experts were present. In addition, numerous young scientists presented their research at a poster session and two satellite workshops on Data Acquisition in Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy and NFDI@Teaching. IRIS Adlershof member Christoph Koch was involved in the latter as speaker, he also acted as one of the moderators.

High-resolution videos of all the 33 talks and the discussions as well as the poster pitch videos are available on the conference website, on the NOMAD Laboratory YouTube Channel  and on KouShare.

The conference was organized by FAIR-DI e.V., an association dedicated to building a worldwide data infrastructure for big data from material science, engineering, and astronomy that follows the FAIR principles.

15.06.2020

Perowskit-LED aus dem Drucker – auf dem Weg zu einem neuen Standard für die Elektronik

Grafische Darstellung des Druckprozesses für die Perowskit-LED.
© Claudia Rothkirch/HU Berlin

Einem Team von Forschern des HZB und der Humboldt-Universität zu Berlin ist es zum ersten Mal gelungen, Leuchtdioden (LEDs) aus einem hybriden Perowskit-Halbleitermaterial per Tintenstrahldruck herzustellen. Das Tor zu einer breiten Anwendung solcher Materialien in vielerlei elektronischen Bauelementen ist damit geöffnet. Der Durchbruch gelang den Wissenschaftlern mithilfe eines Tricks: dem „Impfen“ der Oberfläche mit bestimmen Kristallen.

Die Mikroelektronik ist geprägt durch verschiedene funktionelle Materialien, deren Eigenschaften sie für bestimmte Anwendungen auszeichnen. So werden Transistoren und Datenspeicher aus Silizium gefertigt, und auch die meisten photovoltaischen Zellen für die Stromgewinnung aus Sonnenlicht bestehen aus diesem Halbleitermaterial. Um Licht in optoelektronischen Elementen wie Leuchtdioden (LEDs) zu erzeugen, kommen hingegen Verbindungshalbleiter wie Galliumnitrid zum Einsatz. Je nach Materialklasse unterscheiden sich zudem die Herstellungsverfahren. 

Raus aus dem Zoo aus Materialien und Methoden

Ein Blick in das Helmholtz Innovation Lab HySPRINT.
Wesentliche Arbeiten zu den druckbaren Perovskit-LEDs fanden hier statt.
 © HZB/Phil Dera

Eine Vereinfachung versprechen hybride Perowskit-Materialien – halbleitende Kristalle, deren organische und anorganische Bestandteile in einer bestimmten Kristallstruktur angeordnet sind. „Je nach Zusammensetzung lassen sich daraus alle Arten von mikroelektronischen Bauelementen fertigen“, sagt Prof. Dr. Emil List-Kratochvil, Leiter einer gemeinsamen Forschergruppe von HZB und Humboldt-Universität. Hinzu kommt: Perowskit-Kristalle ermöglichen eine vergleichsweise simple Art der Verarbeitung. „Sie lassen sich aus einer flüssigen Lösung herstellen, damit kann man das gewünschte Bauteil Schicht für Schicht direkt aus dem Substrat heraus aufbauen“, erklärt der Physiker.

Nach Solarzellen nun auch Leuchtdioden aus dem Drucker

Dass sich Solarzellen aus einer Lösung solcher Halbleiterverbindungen heraus drucken lassen, haben die Wissenschaftler am HZB in den letzten Jahren bereits gezeigt – und sind
heute bei dieser Technologie weltweit führend. Nun gelang es dem gemeinsamen Team von HZB und HU Berlin erstmals, auch funktionsfähige Leuchtdioden auf diese Weise herzustellen. Dazu verwendete die Forschergruppe einen Metall-Halogenid-Perowskit: ein Material, das eine besonders hohe Effizienz bei der Lichterzeugung verspricht – das aber andererseits schwierig zu verarbeiten ist. „Bislang war es nicht möglich, solche Halbleiterschichten aus einer flüssigen Lösung mit ausreichender Qualität zu erzeugen“, sagt List-Kratochvil. So ließen sich LEDs nur aus organischen Halbleitern drucken, die aber nur eine bescheidene Leuchtkraft liefern. „Die Herausforderung war es, die salzartige Vorstufe, die wir mit dem Drucker auf das Substrat aufbrachten, mit einer Art Lockmittel dazu zu bewegen, rasch und gleichmäßig zu kristallisieren“, erklärt der Wissenschaftler. Das Team wählte dafür einen „Impfkristall“: ein beigefügtes Salz, das sich auf dem Substrat anheftet und wie ein Gerüst für das Wachstum der Perowskit-Struktur dient.


Deutlich bessere optische und elektronische Merkmale

So schufen die Forscher gedruckte LEDs mit einer weit höheren Leuchtkraft und deutlich besseren elektrischen Eigenschaften als sie bislang mit additiven Fertigungsverfahren erreichbar waren. Doch für Emil List-Kratochvil ist dieser Erfolg nur ein Zwischenschritt auf dem Weg zu einer künftigen Mikro- und Optoelektronik, die seiner Meinung nach ausschließlich auf hybriden Perowskit-Halbleitern basiert. „Die Vorteile, die eine universell einsetzbare Klasse von Materialien bietet, aus der sich beliebige Bauteile mit einem einzigen einfachen und kostengünstigen Verfahren fertigen lassen, sind bestechend“, meint der Wissenschaftler. In dem Berliner Labor von HZB und HU will er daher nach und nach alle relevanten elektronischen Bauelemente auf diese Weise herstellen. Emil List-Kratochvil ist Professor für Hybride Bauelemente an der Berliner Humboldt-Universität (HU) und Leiter eines 2018 gegründeten Joint Labs, das von der HU gemeinsam mit dem HZB betrieben wird. Darüber hinaus arbeitet im „Helmholtz Innovation Lab HySPRINT“ ein Team um List-Kratochvil und der HZB-Wissenschaftlerin Dr. Eva Unger an der Entwicklung von Beschichtungs- und Druckverfahren – im Fachjargon auch additive Fertigung genannt – für hybride Perowskite, das sind Kristalle mit Perowskit-Struktur, die sowohl anorganische als auch organische Bestandteile enthalten. 

Die Arbeit wurde im Journal Materials Horizons veröffentlicht:
„Finally, inkjet-printed metal halide perovskite LEDs – utilizing seed crystal templating of salty PEDOT:PSS“
Felix Hermerschmidt, Florian Mathies, Vincent R. F. Schröder, Carolin Rehermann, Nicolas Zorn Morales, Eva L. Unger, Emil. J. W. List-Kratochvil. DOI: 10.1039/d0mh00512f


Ralf Butscher

15.06.2020

Entwicklung von hochauflösenden Drucktechnologien – Start des Projekts HI-ACCURACY

Das europäische Projekt HI-ACCURACY, das von MATERIALS koordiniert wird, startete am 1. April 2020. HI-ACCURACY wird vom Forschungsrahmenprogramm HORIZON 2020 der Europäischen Kommission mit einem Gesamtvolumen von rund 5 Millionen Euro gefördert und läuft bis März 2023.

Der Weltmarkt für gedruckte, flexible und organische Elektronik beläuft sich laut aktuellen Schätzungen auf 28,3 Milliarden Euro mit einer jährlichen Wachstumsrate von >8%. Dieser Markt wird hauptsächlich von der Displayindustrie dominiert, die auf der Suche nach neuen und innovativen Wegen ist, um die Bildschirmauflösung zu erhöhen und neue Benutzeroberflächen in den gesamten Anzeigebereich aufzunehmen. Die hochauflösende Drucktechnologie ist ein wichtiger Faktor, um diese Ziele zu erreichen.

HI-ACCURACY zielt auf die Herstellung von Strukturen mit sehr hoher Auflösung bis in den μm-Bereich und damit auf die nächste Generation der großflächigen Herstellung flexibler organischer Elektronik ab. Dieses Ziel soll durch ein einzigartiges Angebot an hochmodernen Materialien und Drucktinten kombiniert mit skalierbaren, kostengünstigen Druck- und Beschichtungsverfahren, die kein oder nur ein minimales Vakuum benötigen, erreicht werden. Damit wird HI-ACCURACY die Herstellung von Front- und Backplane-Strukturen mit Strukturgrößen von annähernd 1 μm demonstrieren, die bei Frequenzen von >1MHz arbeiten können.

Weitere Informationen finden Sie hier.

08.06.2020

Fischer-Nernst-Studienpreis des Instituts für Chemie der HU für Max Heyl

Der diesjährige Fischer-Nernst-Studienpreis des Instituts für Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin geht an Max Heyl für seine Masterarbeit zur Exfoliation und polymerfreien Transfer von TMDC-Monoschichten mit templatgestreiften Goldsubstraten. Max Heyl hat diese Arbeit im Rahmen des Sonderforschungsbereichs SFB 951 - "Anorganisch / Organische Hybridsysteme für die Optoelektronik (HIOS)" durchgeführt, wo er nun auch weiterhin als Doktorand in der vom Vizedirektor von IRIS Adlershof, Prof. Emil List-Kratochvil, geleiteten Gruppe Hybride Bauelemente forschen wird.

Wir gratulieren dem Preisträger herzlich !

29.05.2020

Neuer Sonderforschungsbereich „FONDA – Grundlagen von Workflows für die Analyse großer naturwissenschaftlicher Daten“ an der Humboldt-Universität zu Berlin

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat einen neuen Sonderforschungsbereich (SFB) an der Humboldt-Universität zu Berlin bewilligt. Der SFB 1404 mit dem Titel „FONDA – Grundlagen von Workflows für die Analyse großer naturwissenschaftlicher Daten“ wird ab dem 01. Juli 2020 für zunächst vier Jahre gefördert. Sprecher des SFB ist Prof. Ulf Leser vom Institut für Informatik der Humboldt-Universität zu Berlin. Im inhaltlichen Fokus des neuen Forschungsverbundes steht die Erforschung von Techniken, Verfahren und Werkzeugen, die eine Steigerung der Produktivität von Wissenschaftler*innen bei der Erstellung und Anwendung von Datenanalyseworkflows ermöglichen. Er konzentriert sich dabei auf die für dieses Ziel wichtigen Eigenschaften der Portierbarkeit, Adaptivität und Zuverlässigkeit. Seitens IRIS Adlershof sind die Professor*innen Claudia Draxl, Christoph T. Koch und Alexander Reinefeld am neuen SFB beteiligt.

Wir gratulieren den erfolgreichen Antragsteller*innen und wünschen gutes Gelingen

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22.05.2020

Chinese Government Award 2019 für Fengshuo Zu

Fengshuo Zu, ehemaliger Doktorand in der Gruppe von IRIS-Mitglied Norbert Koch, hat vom China Scholarship Council den „Chinesischen Regierungspreis 2019 für herausragende selbstfinanzierte Studierende im Ausland“ zuerkannt bekommen. Mittlerweile ist Fengshuo Postdoc in der Koch-Gruppe und untersucht die elektronische Struktur von Metallhalogenid-Perowskiten für hocheffiziente Solarzellen.

IRIS Adlershof gratuliert dem Preisträger herzlich!

30.04.2020

Graduiertenschule “Advanced Materials”: Aufnahme der ersten Doktorand*innen

Die Graduiertenschule „Advanced Materials“ (GS-AM) hat in diesem April die erste Kohorte von insgesamt 22 Doktorand*innen der Berliner Universitäten HU, FU, TU sowie der Universität Potsdam aufgenommen. Ziel der GS-AM ist es, Berliner und Potsdamer Doktorand*innen auf dem Forschungsgebiet neuartiger Materialien für Optik, Elektronik und Optoelektronik bestmöglich auszubilden, und ihnen zudem unterstützende außerfachliche Qualifikationen zu vermitteln.

Der Sprecher der Graduiertenschule, Professor Norbert Koch vom Institut für Physik und IRIS Adlershof der HU erläutert: Die Promotionsprojekte unserer Studierenden widmen sich der Erforschung grundlegender und angewandter Aspekte von anorganischen 3D- und 2D-Halbleitern, organischen Halbleitern und ihren Hybriden. Aufgrund des derzeit eingeschränkten Zugangs zu den Universitäten bietet die GS-AM aktuell Onlinekurse zu den Themen „wissenschaftliches Schreiben und Präsentieren“, „Projektmanagement“ sowie „wissenschaftliche Führungsfähigkeit“ an. Alle Beteiligten hoffen, dass ein persönliches Treffen bald wieder möglich sein wird. Bis auf Weiteres liegt der Fokus jedoch auf digitalem Austausch und Interaktion.

Der nächste Bewerbungszeitraum für die Graduiertenschule “Advanced Materials” beginnt im Herbst 2020.

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