Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Auf dem Weg zum Nano-Chip

05.12.2000


... mehr zu:
»MBI »Nanometer
Wissenschaftler am Berliner Max-Born-Institut habe erstmals Y-förmige einwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen nachgewiesen. Eine mögliche Alternative für die Elektronik der Zukunft. Weltrekord der Dünnwandigkeit.

BONN/BERLIN. Rund alle 18 Monate verdoppelt sich bislang die Zahl der Transistoren pro Flächeneinheit auf einem Computer-Chip. Die kleinsten Bauelemente sind heute nur mehr ein paar hundert Nanometer groß. Sehr viel kleiner wird es in der Mikroelektronik nicht mehr gehen, weil die weitere Miniaturisierung aufgrund der physikalischen Beschränkung der Herstellungsverfahren an ihre Grenzen gestoßen ist. Die Nanotechnik könnte diese Grenzen überwinden. Auf dem Weg zu einer möglichen Alternative für die Elektronik der Zukunft ist die Wissenschaft jetzt einen entscheidenden Schritt vorangekommen. Forscher des Berliner Max-Born-Instituts für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI) haben erstmals das komplizierte Wachstum von einwandigen Y-förmigen Nanoröhrchen auf Kohlenstoff-Basis nachgewiesen. Solche Röhrchen könnten besonders für den Einsatz als Schalter, in Transistoren oder als dünnste "Drähte" zur Vernetzung von Bauteilen von Bedeutung sein, sagt MBI-Forscher Rudolf Ehlich. Dies würde eine weitere Verkleinerung von Schaltkreisen ermöglichen.

Noch vor 15 Jahren hatte die Forschergemeinde geglaubt, in der Welt des Kohlenstoffs sei alles geklärt - und sich gründlich getäuscht. 1985 entdeckten Sir Harold W. Kroto, Richard E. Smalley und Robert F. Curl mit den Fullerenen eine neue Modifikation des Kohlenstoffs - neben Graphit und Diamant. Der staunenden Öffentlichkeit präsentierten sie diese Kohlenstoffmoleküle, die in der Form eines Fußballs aus Sechs- oder Fünfecken aufgebaut sind. Die stabilsten von ihnen enthalten genau 60 Kohlenstoffatome und haben einen Durchmesser von rund einem Nanometer (millionstel Meter). Die drei Forscher erhielten dafür 1996 den Nobelpreis für Chemie. 1991 wies dann der japanische Wissenschaftler Sumio Iijima erstmals die Nanoröhrchen nach. Bei ihnen formieren sich die Kohlenstoffatome als ein Gerüst von Sechsecken zu winzigen langgestreckten Hohlzylindern. Nanoröhren können bis zu 100 Mikrometer (tausendstel Meter) lang werden. Ihre Durchmesser reichen von weniger als einem bis zu weit über 100 Nanometer, je nachdem wie viele der Röhrchen ineinander gesteckt werden. Für die Miniaturisierung in der Mikroelektronik sind besonders die einwandigen Röhrchen, deren Wachstum die MBI-Forscher jetzt mit Hilfe eines Rastertunnelmikroskops nachgewiesen haben, von besonderem Interesse. "Etwa zur gleichen Zeit berichtete eine andere Arbeitsgruppe über die Herstellung mehrwandiger und damit dickerer Röhren", erklärt Ehlich. Der Weltrekord bezüglich dünner Y-Röhren liegt jedoch bei den Berliner Physikern.

Innerhalb der Nanoröhren bilden Knoten beziehungsweise Verzweigungen "strategische Punkte". Solche Y-Formen könnten "als Tore in mikroelektronischen Schaltungen dienen", erläutert Ehlich. Diese Röhren können metallisch leitend oder Halbleiter sein; durch die Einführung von Gitter"defekten" kann eine halbleitende Röhre nahtlos mit einer metallischen Röhre verbunden sein. Das, was die Wissenschaftler weltweit und anhaltend an den Nanostrukturen auf Kohlenstoffbasis so fasziniert, ist zum einen die fast unbegrenzte "Verfügbarkeit" des Kohlenstoffs, zum anderen die Wandelbarkeit der Eigenschaften - als Isolator, Halbleiter, Supraleiter oder Elektronen"fänger". Kohlenstoffröhrchen können auch Wasserstoffmoleküle speichern und werden daher als "Tanks" für Brennstoffzellen diskutiert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Röhrchen mit Atomen oder Molekülen - etwa von Pharmazeutika - zu füllen.

Weitere Informationen bei Dr. Rudolf Ehlich, Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI), Max-Born-Str. 2A, 12489 Berlin, Tel. 030/6392-1213, E-Mail:  ehlich@mbi-berlin.de

Das MBI gehört zusammen mit 77 anderen außeruniversitären Forschungs-Einrichtungen zur Wissenschaftsgemeinschaft Gottfried Wilhelm Leibniz e.V. (WGL). Das Spektrum der Leibniz-Institute ist breit und reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften und Museen mit angeschlossener Forschungsabteilung. Die Institute arbeiten nachfrageorientiert und interdisziplinär. Sie sind von überregionaler Bedeutung, betreiben Vorhaben im gesamtstaatlichen Interesse und werden deshalb von Bund und Ländern gemeinsam gefördert. Näheres unter: http://www.wgl.de.

WGL-Geschäftsstelle, Ahrstraße 45, 53175 Bonn, Tel.: 0228/30815-0,
Fax: 0228/30815-55, Email: wgl@wgl.de

Dr. Frank Stäudner | idw

Weitere Berichte zu: MBI Nanometer

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Schneller und sicherer Fliegen
21.06.2018 | Fachhochschule St. Pölten

nachricht Das Start-up inveox will Krebsdiagnosen durch Automatisierung im Labor zuverlässiger machen
15.06.2018 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der “Stein von Rosetta” für aktive Galaxienkerne entschlüsselt

21.06.2018 | Physik Astronomie

Schneller und sicherer Fliegen

21.06.2018 | Informationstechnologie

Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

21.06.2018 | Innovative Produkte

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics