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 Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit
26.06.2017 | Universität Bremen

nachricht NAWI Graz-Forschende vermessen Lichtfelder erstmals in 3D
26.06.2017 | Technische Universität Graz

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: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

27.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wave Trophy 2017: Doppelsieg für die beiden Teams von Phoenix Contact

27.06.2017 | Unternehmensmeldung

Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb

27.06.2017 | Informationstechnologie