Was passiert, wenn Telluritglas mit Femtosekunden-Laserlicht bestrahlt wird? Diese Frage versuchte Gözden Torun vom Galatea-Labor in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern von Tokyo Tech in ihrer Doktorarbeit zu beantworten, als sie eine Entdeckung machte, die eines Tages Fenster in Lichtsensoren aus einem einzigen Material verwandeln könnte. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift PR Applied veröffentlicht.
Als die Wissenschaftler untersuchten, wie sich die Atome in Telluritglas neu anordneten, wenn sie schnellen Impulsen von hochenergetischem Femtosekunden-Laserlicht ausgesetzt wurden, entdeckten sie die Bildung von nanometergroßen Kristallen aus Tellur und Telluroxid , zwei Halbleitermaterialien, die in das Glas geätzt wurden, und zwar genau an der Stelle, an der das Glas ausgesetzt worden war. Da wurde den Wissenschaftlern klar, dass sie eine Entdeckung gemacht hatten, denn ein Halbleitermaterial, das dem Tageslicht ausgesetzt wird, kann die Erzeugung von Elektrizität ermöglichen.
"Da Tellur ein Halbleiter ist, haben wir uns gefragt, ob es möglich ist, dauerhafte Muster auf die Oberfläche von Telluritglas zu drucken, die zuverlässig Elektrizität induzieren können, wenn sie Licht ausgesetzt werden, und es hat sich herausgestellt, dass dies möglich ist", erklärt Yves Bellouard, Leiter des Galatea-Labors der EPFL. "Ein interessanter Aspekt dieser Technik ist, dass in diesem Prozess kein zusätzliches Material benötigt wird. Man benötigt lediglich Telluritglas und einen Femtosekundenlaser, um ein aktives photoleitendes Material herzustellen."
Mithilfe von Telluritglas, das von Kollegen der Tokyo Tech hergestellt wurde, brachte das EPFL-Team sein Fachwissen über die Femtosekunden-Lasertechnologie ein, um das Glas zu modifizieren und die Wirkung des Lasers zu analysieren. Nachdem Gözden Torun ein einfaches lineares Muster auf die Oberfläche eines Telluritglases mit einem Durchmesser von 1 cm gedruckt hatte, zeigte er, dass das Glas bei Bestrahlung mit UV-Licht und sichtbarem Spektrum Strom erzeugen konnte, und zwar zuverlässig über Monate hinweg.
"Es ist großartig, wir verwandeln Glas mithilfe von Licht lokal in einen Halbleiter", sagt Yves Bellouard. "Wir verwandeln im Grunde genommen Materialien in etwas anderes, was vielleicht dem Traum des Alchemisten nahe kommt".
