Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Große Fortschritte bei der Herstellung miniaturisierter Bauelemente

20.02.2009
Wie das renommierte Wissenschaftsmagazin "Science" in seiner Ausgabe vom 20. Februar 2009 berichtet, ist Physikern des Sonderforschungsbereichs 484 der Universität Augsburg in Zusammenarbeit mit einer Gruppe der University of Pittsburgh ein großer Fortschritt bei der Herstellung höchst miniaturisierter Bauelemente gelungen.

Aufbauend auf Arbeiten aus den letzten Jahren, in denen gezeigt wurde, dass sich an der Grenzschicht zweier isolierender Materialien eine ultradünne, supraleitende metallische Schicht ausbildet, gelang es nun, aus diesen Schichten elektronische Bauelemente herzustellen.

Feldeffekttransistoren mit aktiver Zone von nur 4 nm Durchmesser

Die leitfähige Grenzschicht der Oxide lässt sich durch elektrische Felder an- und ausschalten. Wie Stefan Thiel und Kollegen am Augsburger Zentrum für Elektronische Korrelationen und Magnetismus (EKM) nun zeigen konnten, ist es möglich, diese Felder mittels der leitfähigen Schicht selbst zu erzeugen und somit eine Voraussetzung für die Realisierung einer Vielzahl von Bauelementen zu schaffen. Neben Leiterbahnen, Widerständen, Kondensatoren und Dioden konnten so auch Feldeffekttransistoren hergestellt werden, deren aktive Zone einen Durchmesser von nur 4 nm aufweist. Damit gehören diese Transistoren zu den kleinsten, die es überhaupt gibt.

Direkt durch die Gesetze der Quantenmechanik bestimmt

"Unsere in Science vorgestellten Fortschritte können zum einen für die langfristige Entwicklung integrierter Schaltungen von großem Interesse sein. Zum anderen", so Stefan Thiel, "sind die Bauelemente aber auch wissenschaftlich außerordentlich spannend." Denn die Transistoren, Kondensatoren und Dioden sind so klein, dass sie nicht mehr den klassischen Regeln der Elektronik folgen, sondern in ihrem Verhalten direkt durch die Gesetze der Quantenmechanik bestimmt werden, die das Verhalten einzelner Atome oder Moleküle kontrollieren.

Kaum abschätzbares Potential weiterer Effekte

Die Forscher betonen, dass die von ihnen beobachteten neuartigen Effekte an einer einzigen Kombination der beiden Oxide Lanthanaluminat und Strontiumtitanat beobachtet wurden. In Anbetracht der unglaublichen Vielfalt möglicher Grenzschichten aus Oxiden ist kaum abzuschätzen, welche neuen Effekte diese Grenzschichten noch verstecken und welche Perspektiven sie noch eröffnen werden.

Ansprechpartner:

Stefan Thiel
Telefon +49(0)821-598-3667
stefan.thiel@physik.uni-augsburg.de
Prof. Dr. Jochen Mannhart
Telefon +49(0)821-598-3651
jochen.mannhart@physik.uni-augsburg.de
Lehrstuhl für Experimentalphysik VI/EKM
Universität Augsburg
D-86135 Augsburg

Klaus P. Prem | idw
Weitere Informationen:
http://www.physik.uni-augsburg.de/exp6
http://www.physik.uni-augsburg.de/sfb484/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Raumschrott im Fokus
22.05.2018 | Universität Bern

nachricht Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.
18.05.2018 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

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: Raumschrott im Fokus

Das Astronomische Institut der Universität Bern (AIUB) hat sein Observatorium in Zimmerwald um zwei zusätzliche Kuppelbauten erweitert sowie eine Kuppel erneuert. Damit stehen nun sechs vollautomatisierte Teleskope zur Himmelsüberwachung zur Verfügung – insbesondere zur Detektion und Katalogisierung von Raumschrott. Unter dem Namen «Swiss Optical Ground Station and Geodynamics Observatory» erhält die Forschungsstation damit eine noch grössere internationale Bedeutung.

Am Nachmittag des 10. Februars 2009 stiess über Sibirien in einer Höhe von rund 800 Kilometern der aktive Telefoniesatellit Iridium 33 mit dem ausgedienten...

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

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

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

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