Ein weiteres Highlight der materialwissenschaftlichen Forschung an der Montanuniversität Leoben ist die Mitwirkung bei der Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur Herstellung hexagonaler Siliziumkristalle. Im Rahmen einer Kooperation zwischen der Universität Mailand-Bicocca (Italien) und Österreich haben Forscher der Abteilung für Materialwissenschaften unter der Leitung von Assistenzprofessorin Dr.-Ing. Verena Maier-Kiener und Dipl.-Ing. Gerald Schaffar ihre Ergebnisse in der renommierten Fachzeitschrift Small Structures (Impact Factor 14) publiziert.
Die vorliegende Studie trägt den Titel "Formation of Micrometer Sized Textured Hexagonal Silicon Crystals via Nanoindentation and Annealing". In ihr wird ein neuartiges Verfahren beschrieben, bei dem Nanoindentation – präzise mechanische Eindrückung im Nanobereich – mit einer anschließenden Wärmebehandlung kombiniert wird. In der Folge können geordnete, mikrometergroße hexagonale Siliziumkristalle mit einer idealen Morphologie hergestellt werden.
Hexagonales Silizium wird aufgrund seiner potenziell vorteilhaften physikalischen Eigenschaften als vielversprechende Alternative zu herkömmlichem kubischem Silizium betrachtet. Die vorliegenden Ergebnisse ermöglichen die Erschließung neuer Perspektiven für Anwendungen in den Bereichen Photovoltaik, Mikroelektronik und Optoelektronik. Die präsentierte Methode markiert einen signifikanten Fortschritt in der kontrollierten Umwandlung der Kristallstruktur und generiert erstmals reproduzierbare Resultate, die ein beträchtliches industrielles Potenzial aufweisen.
In weiteren Untersuchungen werden die elektronischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften der neuartigen Kristallstruktur analysiert und Möglichkeiten für eine Skalierung des Verfahrens evaluiert. Das Forschungsteam erkennt in dieser Methode einen vielversprechenden Weg für zukünftige Hightech-Anwendungen.
