Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bauelemente von morgen: 80.000 mal kleiner als ein Haar

21.04.2005


An der Chiptechnik der Zukunft arbeiten Wissenschaftler der Universitäten Bochum, Duisburg-Essen und Kassel bereits heute: Ziel des gemeinsamen Projekts ist, Oberflächen mit einzelnen Nanopartikeln (Clustern) zu beschreiben und somit Quantenbauelemente in einer Größenordnung von 10 Nanometern (nm) und darunter herstellen zu können - heutiger Industriestandard bei Computerchips ist 90 nm. Dafür entwickeln die Wissenschaftler unter der Federführung von Dr. Jan Meijer (RUB) eine neue Apparatur, die diese atomaren Strukturen gezielt schreiben kann. Die VolkswagenStiftung fördert das "Cluster Jet"- Projekt, das am 1. Mai 2005 startet, drei Jahre lang mit insgesamt 760.000 Euro.

... mehr zu:
»Apparatur »Cluster »Meijer »RUB

Der Industrie fünf bis zehn Jahre voraus

"Mit unserer Idee sind wir der Industrie etwa fünf bis zehn Jahre voraus", sagt Dr. Meijer. Die neue Apparatur, der "Cluster Jet", ermöglicht es, im Bereich elektronischer Halbleiter Strukturen auf eine Oberfläche zu schreiben, die sich nicht wie übliche Festkörper verhalten, "sondern zum Teil vollkommen neue Eigenschaften besitzen", so Meijer. Zum Vergleich: Ein durchschnittliches menschliches Haar hat einen Durchmesser von 80 Mikrometern, die Forscher arbeiten in ihrem Projekt mit Strukturen, die wiederum 80.000 mal kleiner sind. "Diese Technologie hat das Potenzial, den Weg zu einer industriellen molekularen Fließbandmontage komplexer Nanosysteme zu ebnen", sagt Dr. Bernd Burchard, Mitinitiator dieses Projektes.


Nanocluster auf die Oberfläche "spritzen"

Der Clou des neuen Verfahrens: Selbst in dieser mikroskopisch kleinen Dimension wird es möglich sein, einen Nanocluster exakt auf einer Oberfläche (einem Substrat) zu platzieren: "Mit der Apparatur, die wir bauen werden, können wir wie mit einem Tintenstrahldrucker einzelne Cluster genau dahin spritzen, wo wir sie haben wollen", so Dr. Meijer. Die Idee der Forschergruppe basiert auf der Verwendung eines Rasterkraft-Mikroskops, dessen Spitze mit einer Blende versehen ist, durch die Cluster gezielt auf die Oberfläche geschossen werden können. Bei der exakten Positionierung dieses Blende auf dem Substrat hilft ein intelligenter Biegebalken: Er hat integrierte Sensoren und Aktuatoren und kann damit die Position der Platzierung des Nanoclusters bestimmen. Diese Technologie wurde in Kassel entwickelt.

Quantencomputer verschlüsseln Daten

Die Nanostrukturen, die man damit schreiben kann, haben ausgezeichnete elektronische Eigenschaften. Zukünftige Anwendungen liegen vor allem im Bereich neuartiger optischer Bauelemente und neuer, schnellerer Transistoren. Die Methode und die daraus resultierenden Bauteile sind zugleich ein bedeutender Schritt in Richtung Quantencomputer und Quanteninformationstechnologie: "Damit steht unter Umständen in Zukunft eine neue Dimension von Rechenleistung zur Lösung bestimmter Probleme zur Verfügung, zum Beispiel im Bereich von Datenbanken. Außerdem wird die Quanten-Kryptographie eine absolut sichere Übertragung von Daten ermöglichen", so Dr. Dirk Reuter.

Projektpartner

Die Projektpartner sind Dr. Jan Meijer, rubion (Zentrales Labor für Ionenstrahlen und radioaktive Nuklide der RUB), Dr. Dirk Reuter, Lehrstuhl für Angewandte Festkörperphysik (Fakultät für Physik und Astronomie der RUB), Dr. Hartmut Wiggers, Institut für Verbrennung und Gasdynamik (Universität Duisburg-Essen) und Dr. Ivo Rangelow, Institut für Mikrostruktur Technologie und Analytik, AG Nanostrukturierung (Universität Kassel). Das Projekt "Cluster-jet addressing of nano-particles to provide functional structures" ist eines von acht Projekten bundesweit, die die VW-Stiftung in ihrer Initiative "Komplexe Materialien: Verbundprojekte der Natur-, Ingenieur- und Biowissenschaften" fördert.

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.rub.de

Weitere Berichte zu: Apparatur Cluster Meijer RUB

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall
22.08.2017 | Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe

nachricht Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten
21.08.2017 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

22.08.2017 | Physik Astronomie

Forscher beschreiben neuartigen Antikörper als möglichen Wirkstoff gegen Alzheimer

22.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Virus mit Eierschale

22.08.2017 | Biowissenschaften Chemie