Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wissenschaftler der Bell Labs bauen organische Transistoren

18.10.2001


Wissenschaftler der Bell Labs von Lucent Technologies haben organische Transistoren mit einer Kanallänge von nur einem Molekül entwickelt und damit nach eigener Ansicht die Grundlagen für eine neue Klasse von preisgünstigen Elektronik-Bauelementen auf Basis von Kohlenstoffverbindungen geschaffen.


Die Größe eines Transistorkanals, der Abstand zwischen zwei Transistorelektroden, beeinflusst den Ausgangsstrom sowie die Schaltleistung eines Transistors. Letztlich wird die Größe durch die physikalische Länge eines Moleküls bestimmt; sie ist bei dem neuen Molekulartransistor zehnmal kleiner als bei allen bisherigen Versuchen, selbst mit hoch entwickelten Formen der Lithographie.

Den Bell-Labs-Wissenschaftlern Hendrik Schön, Zhenan Bao und Hong Meng, einem Team aus mehreren wissenschaftlichen Disziplinen, ist jetzt die Herstellung von organischen Molekulartransistoren gelungen, die es hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit durchaus mit Siliziumtransistoren aufnehmen können. Die Molekulartransistoren nutzen eine Klasse von organischem (Kohlenstoff-basiertem) Halbleitermaterial, das als Thiol bekannt ist. "In den Tests haben sich diese Transistoren als äußerst gute Verstärker und Schalter erwiesen", so Hendrik Schön, Experimentalphysiker und Leiter des Forschungsteams.


Das Team verwendete organische Transistoren, die circa eine Million Mal kleiner als ein Sandkorn sind, und entwickelte daraus einen Spannungsinverter, also einen elektronischen Schaltkreis für die Umwandlung von Nullen in Einsen und umgekehrt. Spannungsinverter gehören zu den Grundbausteinen von Computerchips. Auch wenn es sich noch um einen Prototyp handelt, zeigen die Versuche mit einfachen Schaltungen, dass Molekulartransistoren eines Tages in Mikroprozessoren und Speicherchips eingesetzt werden könnten. Der Vorteil: Bei gleichem Platzbedarf ließen sich Tausend Mal mehr Transistoren auf einem Chip unterbringen, als dies heute möglich ist.

Die größte Schwierigkeit bei der Herstellung von Molekulartransistoren liegt in der Fertigung von Elektroden, die nur wenige Moleküle weit auseinander liegen, und in der Befestigung von elektrischen Kontakten an den winzigen Bauelementen. Die Bell-Labs-Forscher konnten dieses Problem lösen, indem sie eine Selbstmontagetechnik sowie einen intelligenten Aufbau entwickelten, bei dem die Elektroden gleichzeitig von mehreren Molekulartransistoren genutzt werden.

Zhenan Bao, Spezialistin auf dem Gebiet der organischen Chemie: "Das Kontaktproblem haben wir dadurch gelöst, dass wir eine Schicht organischer Moleküle veranlassen, sich auf einer Elektrode selbst aufzubauen, auf die wir dann die zweite Elektrode setzen. Für diese Selbstmontage verwenden wir eine Lösung des organischen Halbleitermaterials, die wir auf dem Träger aufbringen. Die restliche Arbeit erledigen die Moleküle, indem sie die Elektroden selbstständig suchen und sich an ihnen befestigen."

"Das Konzept ist wunderschön, einfach und clever. Es umgeht viele der Schwierigkeiten, unter denen andere Konzepte im Bereich der Nanofertigung leiden", kommentiert der Molekularelektronik-Experte Professor Paul Weiss von der Pennsylvania State University.

Das chemische Selbstmontageverfahren ist relativ einfach und kostengünstig und unbedingt notwendig, um die Kanallänge des Transistors zu verkleinern. Die Kanallänge der Molekulartransistoren beträgt im Experiment 1 bis 2 Nanometer (= ein Milliardstel Meter), und ist kleiner

Bell Laboratories | Golem Network
Weitere Informationen:
http://www.belllabs.com/

Weitere Berichte zu: Elektrode Kanallänge Lab Molekulartransistor Molekül Transistor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Smart Living: VDE-Institut entwickelt Cloud-basierte interoperable Testplattform
15.02.2017 | VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.

nachricht Saarbrücker Informatiker machen „Augmented Reality“ fotorealistisch
15.02.2017 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie