Extreme Heterostrukturen: Biomoleküle auf Halbleitern

Die direkte Integration biologisch aktiver Moleküle wie Enzyme, DNA oder anderer Proteine in Halbleiter-Bauelemente stellt extreme Anforderungen an die beiden Seiten solch neuartiger Heterostrukturen. Die meisten Biomoleküle können ihre hoch-spezifischen Funktionen nur in einer physiologischen Umgebung und ohne starke Wechselwirkung mit Festkörpern entfalten, während Halbleiteroberflächen im Allgemeinen chemisch perfekt passiviert werden müssen, um den negativen Einfluss von Oberflächendefekten auf die elektronischen Eigenschaften zu minimieren. Gelingt es aber, diese beiden so unterschiedlichen Welten miteinander zu verbinden, so können daraus völlig neue bioelektronische Komponenten entstehen, die für zukünftige Anwendungen in der Biosensorik, Medizintechnik oder Energiegewinnung von großem Interesse sind. Anhand aktueller Beispiele sollen in diesem Vortrag die physikalischen Herausforderungen und die Chancen biofunktionalisierter Halbleiter diskutiert werden.