Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Winzige Kontakte im Visier

21.10.2009
Die Grundeinheiten von Computerchips sind heute oft dünner als ein menschliches Haar. Für den Fluss des elektrischen Stromes und damit für deren Schnelligkeit spielen aber nicht nur die Halbleiterbauelemente selbst, sondern auch deren Zuleitungen eine große Rolle.

Dr. Regina Hoffmann vom Physikalischen Institut des KIT untersucht die Struktur und die elektronischen Eigenschaften dieser Nanokontakte und konnte für ihr Projekt erstmals für Karlsruhe einen begehrten ERC Starting Grant des European Research Council einwerben.

Der "ERC Starting Indenpendent Researcher Grant" ist ein Baustein des siebten Forschungsrahmenprogramms der Europäischen Kommission. Vergeben wird er vom Europäischen Forschungsrat (European Research Council - ERC), einer europaweiten Institution zur Förderung von Pionierforschung, inspiriert vom deutschen Modell der DFG. Die ERC Starting Grant wird ausschließlich an Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler vergeben, das Durchschnittsalter beträgt derzeit 36 Jahre.

Die Konkurrenz bei der Antragstellung ist groß. So gingen für den kommenden Förderzeitraum beim ERC mehr als 2500 Anträge ein, knapp 240 junge Forscher aus 19 europäischen Ländern bekamen einen Zuschlag. Die KIT-Wissenschaftlerin Regina Hoffmann ist eine von ihnen und wird ab 1. Januar 2010 für Ihre Forschungsarbeit eine Förderung von insgesamt 1,5 Millionen Euro, verteilt auf fünf Jahre, erhalten.

Um die Geschwindigkeit der Rechenoperationen zu erhöhen, halbiert sich derzeit etwa alle 18 Monate die Größe der Transistoren. Das Ziel ist eine höhere Leistung mit immer kleineren Bauteilen. Bereits heute werden hier Strukturbreiten von unter 32 Nanometer erreicht. "Spätestens wenn die Oxiddicke in Halbleitertransistoren eine atomare Lage erreicht, stößt man prinzipiell an Grenzen", ist Hoffmann sich sicher. Daher gebe es bereits Überlegungen, die Funktion eines Transistors im Design eines Moleküls unterzubringen, so die Wissenschaftlerin.

Aber selbst dann, wenn die traditionelle Halbleiter-Technologie weiterverfolgt wird, müssen die Zuleitungen zu den Transistoren in gleichem Maße kleiner werden wie die Transistoren selbst. Bei diesen kleinen metallischen Drähten spielen für den Fluss des elektrischen Stroms sowohl die quantenmechanischen Welleneigenschaften der Elektronen, als auch die atomare Struktur des Kontaktes eine grosse Rolle. Während der elektrische Strom in solchen Nanokontakten bereits gut untersucht ist, fehlten aber lange Zeit Methoden, um die atomare Struktur der Kontakte genauer zu erkennen. Daher ließen sich bisher Informationen über die Struktur der Kontakte nur aus den elektronischen Eigenschaften erschließen. "Indem wir eine atomar scharfe Spitze bis auf nur einen Atomabstand an die Kontakte bringen und dabei die auftretenden Kräfte mit Rasterkraftmikroskopie messen, können wir nun direkt die Struktur der Kontakte untersuchen", so Hoffmann. "Außerdem schaffen wir es nun, auf rein elektrischem Weg atomare Kontakte herzustellen. Damit können wir luftempfindliche Kontakte im Ultrahochvakuum untersuchen."

Dr. Regina Hoffmann ist Physikerin und seit 2003 Mitarbeiterin des Physikalischen Instituts des KIT. Ihr Studium absolvierte sie sowohl an der Universität Karlsruhe als auch an der Ecole Nationale Supérieure de Physique de Grenoble (ENSPG) und schloss mit dem Doppeldiplom ab. Hoffmann promovierte an der Universität Basel. Sie untersuchte Moleküle auf isolierenden Oberflächen mit Rasterkraftmikroskopie mit atomarer Auflösung an der McGill Universität in Montreal im Rahmen eines Feodor-Lynen Stipendiums der Alexander-von-Humboldt Stiftung. In Karlsruhe studierte sie atomare Goldketten auf Silizium-Oberflächen. Seit 2005 beschäftigt sie sich mit atomaren metallischen Kontakten. Dabei wurde sie im Eliteförderprogramm der Landesstiftung Baden-Württemberg gefördert.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts und staatliche Einrichtung des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verbindet die Aufgaben Forschung - Lehre - Innovation in einem Wissensdreieck.

Weiterer Kontakt:

Monika Landgraf
Pressestelle
Tel.: +49 721 608-8126
Fax: +49 721 608-3658
E-Mail: Monika.Landgraf@kit.edu

Dr. Elisabeth Zuber-Knost | idw
Weitere Informationen:
http://www.kit.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung
21.02.2017 | Forschungszentrum Jülich

nachricht Sternenmusik aus fernen Galaxien
21.02.2017 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

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: 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...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

Physikerinnen und Physiker diskutieren in Bremen über aktuelle Grenzen der Physik

21.02.2017 | Veranstaltungen

Kniffe mit Wirkung in der Biotechnik

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit den Betriebsräten Sozialpläne

21.02.2017 | Unternehmensmeldung

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zur Sprache gebracht: Und das intelligente Haus „hört zu“

21.02.2017 | Messenachrichten