Dr. Heike Riel

Forschungsschwerpunkte: Halbleiter-Physik, Nanotechnologie, Gerätekonzepte für die Nanoelektronik, Optoelektronik, organische Leuchtdioden (OLEDs), Quantencomputer
Heike Riel ist Physikerin. Schwerpunkt ihrer Forschung ist die Halbleiter-Physik. Sie hat die Entwicklung von halbleitenden Nanodrähten vorangebracht. Diese sind die Grundlage für eine neue Generation von Computerprozessoren. Außerdem hat sie kontrastreiche organische Leuchtdioden (OLEDs) mitentwickelt. OLED-Displays stecken heute in vielen Smartphones und Tablet-Computern. Außerdem ist sie federführend an der Entwicklung von Quantencomputern beteiligt.
Heike Riel forscht an der Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und Technologie. Mit ihrer Arbeitsgruppe erforscht sie energieeffiziente Transistoren aus Halbleiter-Nanodrähten (Tunnel-FETs). Tunnel-FETs werden aus Silizium oder Silizium-Germanium-Verbindungen gebaut. Die Gates sind dabei um ein Nanoröhrchen angeordnet, in dem der Tunneleffekt abläuft. Die Tunnel-FETs können in der Optoelektronik und in der Molekularelektronik für Schalter und Speicheranwendungen zum Einsatz kommen. Sie sind zudem eine wichtige Grundlage für eine neue Generation von Computerprozessoren. Diese könnte die siliziumbasierte Chiptechnologie ablösen, da diese durch immer kleiner werdende Geräte an ihre physikalischen Grenzen stößt. Heike Riel untersucht mit ihrer Arbeitsgruppe auch, wie sich die Eigenschaften der Nanodrähte ändern, wenn diese gedehnt oder komprimiert werden.
Außerdem ist sie maßgeblich an der Entwicklung von Quantencomputern beteiligt. Quantencomputer nutzen die Gesetze der Quantenphysik. Sie sollen in Zukunft hochkomplexe Rechnungen durchführen, die mit konventioneller Technologie nicht berechnet werden könnten. Heike Riel entwickelt Quantencomputer mit dem Ziel, sie für die Anwendung in Industrie, Wissenschaft und Wirtschaft einfach nutzbar zu machen.
In frühen Arbeiten hat Heike Riel den Grundstein für die Entwicklung kontrastreicher AMOLED-Bildschirme gelegt (Active Matrix Organic Light Emitting Diode). Sie hat einen 20-Zoll-Bildschirm mit einer Aktiv-Matrix von Dünnschichttransistoren aus amorphem Silizium (a-Si-TFT) mitentwickelt. Im Vergleich zu LCD-Flachbildschirmen verbrauchen OLED-Bildschirme weniger Energie und sind günstiger in der Herstellung. Außerdem geben OLED-Displays eine größere Farbpalette wieder und sind flexibler. Mit ihnen können Bildschirme in dreidimensionaler Form, etwa als gewölbte oder einrollbare Displays, gebaut werden.