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 Das anwachsende Ende der Ordnung
27.03.2017 | Universität Konstanz

nachricht In einem Quantenrennen ist jeder Gewinner und Verlierer zugleich
27.03.2017 | Universität Wien

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: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE