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Verfahrenstechnik 12/2022

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Verfahrenstechnik 12/2022

PERSPEKTIVE DIE

PERSPEKTIVE DIE TEMPERATUR MACHT’S Dioden sind aus der modernen Elektronik nicht mehr wegzudenken. Ein Forschungsteam der TU München hat nun ein Material entdeckt, mit dem es möglich ist, durch eine einfache Temperatur änderung eine Diode zu erzeugen. Um eine Diode herzustellen, werden normalerweise zwei Halbleiter-Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften zusammengebracht. Dabei handelt es sich üblicherweise um modifiziertes Silizium, in das unterschiedliche Elemente eingebracht werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erzeugen. In der Fachsprache wird dieses Verfahren als Dotierung bezeichnet. Durch die Dotierung mit Phosphor, Arsen oder Antimon werden zusätzliche freie Elektronen in das Material eingebracht, es ist n-dotiert, wobei n für die negativ geladenen Elektronen steht. Bor, Aluminium oder Gallium dagegen binden Elektronen aus dem Silizium, wodurch positive Ladungslöcher entstehen. Das Material ist p-dotiert. Werden die Materialien zusammengebracht, entsteht eine Diode, die den Strom nur in eine Richtung fließen lässt. „Wir haben nun ein Material gefunden, bei dem wir durch bloße Temperaturänderung bestimmen können, ob es n- oder p- leitend ist“, sagt Tom Nilges, Professor für Synthese und Charakterisierung innovativer Materialien an der TU München. Die Forschenden konnten zeigen, dass eine Temperaturänderung von wenigen Grad ausreicht, um diesen Effekt zu erzielen – und dass sich mit einem Temperaturgradienten im Material eine funktionierende Diode erzeugen lässt. „Wenn das Material bei Raumtemperatur vorliegt, haben wir einen ganz normalen p-Halbleiter, legen wir einen Temperaturgradienten an, können wir in den erwärmten Bereichen gleichzeitig einen n-Halbleiter generieren“, erklärt Nilges. Wichtig für die Anwendbarkeit: Der Effekt funktioniert im Bereich der Raumtemperatur. „Um eine Diode zu erzeugen, genügt eine lokale Erhöhung der Temperatur um wenige Grad, in unserem Fall von 22 auf 35 °C.“ Zwölf Jahre Arbeit stecken in der Suche nach dem perfekten Material, das die Forschenden mit dem Münzmetall-Chalkogenidhalogenid Ag18Cu3Te11Cl3 nun gefunden haben. Es besteht aus den Elementen Silber, Kupfer, Tellur und Chlor. Die Forschenden waren auf diese Verbindungsklasse gestoßen, als sie sich mit thermoelektrischen Materialien beschäftigten, die aus Wärme Strom generieren. Dabei zeigte ein Material den p-n-Schalteffekt. Bild: FMVideo – stock.adobe.com www.tum.de AUTORIN Stefanie Reiffert, Corporate Communications Center, Technische Universität München, München 6 VERFAHRENSTECHNIK 2022/12 www.verfahrenstechnik.de

NACHRICHTEN SEMINARE, TAGUNGEN, KURSE VERANSTALTUNG WEITERBILDUNG Energiemanagementbeauftragte/r www.hdt.de GRUNDSEMINAR Korrosion verstehen und verhindern www.vdi-wissensforum.de KURS Umweltmanagement für Einsteiger www.umweltinstitut.de SEMINAR Prozesssimulation in der Verfahrenstechnik www.hdt.de ONLINE-EXPO Gefahrstofflagerung und -handling www.asecos.com INTENSIVTRAINING GLP mit QS-Übungsaufgaben www.gdch.academy GRUNDSCHULUNG Gefahrgutbeauftragte: Straße + Schiene www.dekra-akademie.de „Es ist mein Ziel, das Dienstleistungsportfolio in den Bereichen Nachhaltigkeit und Digitalisierung auszubauen und die Rahmenbedingungen für den Großanlagenbau in der Steuer- und Außenwirtschaftspolitik aktiv zu gestalten.“ Dr. Harald Weber, designierter Geschäftsführer der VDMA Arbeitsgemeinschaft Großanlagenbau, Frankfurt DATUM, ORT 16.–18.01.23, Essen und online 23./24.01.23, Frankfurt/M. 06.02.23, online 06./07.02.23, Essen 07.–09.02.23, online 14.–16.02.23, Frankfurt/M. 20.–23.02.23, online 202.000 t Nahrungsergänzungs mittel wie Vitamine und Mineralstoffe wurden im Jahr 2021 produziert. Das sind 12,1 Prozent mehr als im Vorjahr. Die produzierte Menge entspricht einem Wert von rund 1,2 Milliarden Euro. Quelle: Statistisches Bundesamt 10 % aller deutschen Haushalte ( entspricht 3,7 Millionen) setzten Anfang 2022 auf „smarte“ Energiemanagement-Systeme. Dazu gehören intelligente Thermostate, Stromzähler und Beleuchtung. Quelle: Statistisches Bundesamt WECHSEL IM EXECUTIVE BOARD VON ENDRESS+HAUSER Im Executive Board der Endress+Hauser-Gruppe kommt es zu einem Wechsel. Zum Jahresende wird Chief Sales Officer Nikolaus Krüger mit 63 Jahren in den Ruhestand gehen. Seine Nachfolge wird zum 1. Januar 2023 Laurent Mulley (54, Bild) antreten, bislang Geschäftsführer von Endress+Hauser Frankreich. www.endress.com Integrated Technology Packing Palettiertechnik, auf die Technik Sie sich verlassen können. n Geeignet für die gängigsten Lagentypen n Geeignet für Zement und andere Materialien n Sackgewicht von 5 bis zu 50 kg n Sacktypen: Papier/PP/ PE-Ventil, FFS und andere n Paletten-Typen: Alle Industriepaletten n Geringer Wartungsaufwand = hohe Verfügbarkeit n Optimierter Energieverbrauch mit modernster Antriebstechnik T: +49 4161 706-0 E: info@claudiuspeters.com Cooling | Grinding | Packing | Pneumatic Conveying | Silo | Stockyard | Marine Powder Handling We know how. claudiuspeters.com A Langley Holdings Company.