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 Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder
19.01.2018 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

nachricht Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab
18.01.2018 | Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH, DFKI

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungen

Transferkonferenz Digitalisierung und Innovation

22.01.2018 | Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

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

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Forschungsteam schafft neue Möglichkeiten für Medizin und Materialwissenschaft

22.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Ein Haus mit zwei Gesichtern

22.01.2018 | Architektur Bauwesen

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