Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Auf dem Weg zum Nano-Chip

05.12.2000


... mehr zu:
»Nanometer »Röhrchen
Wissenschaftler am Berliner Max-Born-Institut habe erstmals Y-förmige einwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen nachgewiesen. Eine mögliche Alternative für die Elektronik der Zukunft. Weltrekord der Dünnwandigkeit.

BONN/BERLIN. Rund alle 18 Monate verdoppelt sich bislang die Zahl der Transistoren pro Flächeneinheit auf einem Computer-Chip. Die kleinsten Bauelemente sind heute nur mehr ein paar hundert Nanometer groß. Sehr viel kleiner wird es in der Mikroelektronik nicht mehr gehen, weil die weitere Miniaturisierung aufgrund der physikalischen Beschränkung der Herstellungsverfahren an ihre Grenzen gestoßen ist. Die Nanotechnik könnte diese Grenzen überwinden. Auf dem Weg zu einer möglichen Alternative für die Elektronik der Zukunft ist die Wissenschaft jetzt einen entscheidenden Schritt vorangekommen. Forscher des Berliner Max-Born-Instituts für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI) haben erstmals das komplizierte Wachstum von einwandigen Y-förmigen Nanoröhrchen auf Kohlenstoff-Basis nachgewiesen. Solche Röhrchen könnten besonders für den Einsatz als Schalter, in Transistoren oder als dünnste "Drähte" zur Vernetzung von Bauteilen von Bedeutung sein, sagt MBI-Forscher Rudolf Ehlich. Dies würde eine weitere Verkleinerung von Schaltkreisen ermöglichen.

Noch vor 15 Jahren hatte die Forschergemeinde geglaubt, in der Welt des Kohlenstoffs sei alles geklärt - und sich gründlich getäuscht. 1985 entdeckten Sir Harold W. Kroto, Richard E. Smalley und Robert F. Curl mit den Fullerenen eine neue Modifikation des Kohlenstoffs - neben Graphit und Diamant. Der staunenden Öffentlichkeit präsentierten sie diese Kohlenstoffmoleküle, die in der Form eines Fußballs aus Sechs- oder Fünfecken aufgebaut sind. Die stabilsten von ihnen enthalten genau 60 Kohlenstoffatome und haben einen Durchmesser von rund einem Nanometer (millionstel Meter). Die drei Forscher erhielten dafür 1996 den Nobelpreis für Chemie. 1991 wies dann der japanische Wissenschaftler Sumio Iijima erstmals die Nanoröhrchen nach. Bei ihnen formieren sich die Kohlenstoffatome als ein Gerüst von Sechsecken zu winzigen langgestreckten Hohlzylindern. Nanoröhren können bis zu 100 Mikrometer (tausendstel Meter) lang werden. Ihre Durchmesser reichen von weniger als einem bis zu weit über 100 Nanometer, je nachdem wie viele der Röhrchen ineinander gesteckt werden. Für die Miniaturisierung in der Mikroelektronik sind besonders die einwandigen Röhrchen, deren Wachstum die MBI-Forscher jetzt mit Hilfe eines Rastertunnelmikroskops nachgewiesen haben, von besonderem Interesse. "Etwa zur gleichen Zeit berichtete eine andere Arbeitsgruppe über die Herstellung mehrwandiger und damit dickerer Röhren", erklärt Ehlich. Der Weltrekord bezüglich dünner Y-Röhren liegt jedoch bei den Berliner Physikern.

Innerhalb der Nanoröhren bilden Knoten beziehungsweise Verzweigungen "strategische Punkte". Solche Y-Formen könnten "als Tore in mikroelektronischen Schaltungen dienen", erläutert Ehlich. Diese Röhren können metallisch leitend oder Halbleiter sein; durch die Einführung von Gitter"defekten" kann eine halbleitende Röhre nahtlos mit einer metallischen Röhre verbunden sein. Das, was die Wissenschaftler weltweit und anhaltend an den Nanostrukturen auf Kohlenstoffbasis so fasziniert, ist zum einen die fast unbegrenzte "Verfügbarkeit" des Kohlenstoffs, zum anderen die Wandelbarkeit der Eigenschaften - als Isolator, Halbleiter, Supraleiter oder Elektronen"fänger". Kohlenstoffröhrchen können auch Wasserstoffmoleküle speichern und werden daher als "Tanks" für Brennstoffzellen diskutiert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Röhrchen mit Atomen oder Molekülen - etwa von Pharmazeutika - zu füllen.

Weitere Informationen bei Dr. Rudolf Ehlich, Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI), Max-Born-Str. 2A, 12489 Berlin, Tel. 030/6392-1213, E-Mail:  ehlich@mbi-berlin.de

Das MBI gehört zusammen mit 77 anderen außeruniversitären Forschungs-Einrichtungen zur Wissenschaftsgemeinschaft Gottfried Wilhelm Leibniz e.V. (WGL). Das Spektrum der Leibniz-Institute ist breit und reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften und Museen mit angeschlossener Forschungsabteilung. Die Institute arbeiten nachfrageorientiert und interdisziplinär. Sie sind von überregionaler Bedeutung, betreiben Vorhaben im gesamtstaatlichen Interesse und werden deshalb von Bund und Ländern gemeinsam gefördert. Näheres unter: http://www.wgl.de.

WGL-Geschäftsstelle, Ahrstraße 45, 53175 Bonn, Tel.: 0228/30815-0,
Fax: 0228/30815-55, Email: wgl@wgl.de

Dr. Frank Stäudner | idw

Weitere Berichte zu: Nanometer Röhrchen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Die Definierung des Zentromers – Erforschung der Rolle von Kinetochoren bei der Zellteilung
21.10.2019 | Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung

nachricht Bluteiweiss schützt vor neurologischen Schäden nach Hirnblutung
21.10.2019 | Universität Zürich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Freiburger Forschenden gelingt die erste Synthese eines kationischen Tetraederclusters in Lösung

Hauptgruppenatome kommen oft in kleinen Clustern vor, die neutral, negativ oder positiv geladen sein können. Das bekannteste neutrale sogenannte Tetraedercluster ist der weiße Phosphor (P4), aber darüber hinaus sind weitere Tetraeder als Substanz isolierbar. Es handelt sich um Moleküle aus vier Atomen, deren räumliche Anordnung einem Tetraeder aus gleichseitigen Dreiecken entspricht. Bisher waren neben mindestens sechs neutralen Versionen wie As4 oder AsP3 eine Vielzahl von negativ geladenen Tetraedern wie In2Sb22– bekannt, jedoch keine kationischen, also positiv geladenen Varianten.

Ein Team um Prof. Dr. Ingo Krossing vom Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Freiburg ist es gelungen, diese positiv geladenen...

Im Focus: Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Digitales-Krankenhaus – wo bleibt der Mensch?

21.10.2019 | Veranstaltungen

VR-/AR-Technologien aus der Nische holen

18.10.2019 | Veranstaltungen

Ein Marktplatz zur digitalen Transformation

18.10.2019 | Veranstaltungen

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

Digitales-Krankenhaus – wo bleibt der Mensch?

21.10.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Das Stromnetz fit für E-Mobilität machen

21.10.2019 | Förderungen Preise

Kompakt, effizient, robust und zuverlässig: FBH-Entwicklungen für den Weltraum

21.10.2019 | Physik Astronomie

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