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 Wie Magnetismus entsteht: Elektronen stärker verbunden als gedacht
21.09.2018 | Forschungszentrum Jülich

nachricht NOEMA: Halbzeit für das im Bau befindliche Superteleskop
20.09.2018 | 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: Wie Magnetismus entsteht: Elektronen stärker verbunden als gedacht

Wieso sind manche Metalle magnetisch? Diese einfache Frage ist wissenschaftlich gar nicht so leicht fundiert zu beantworten. Das zeigt eine aktuelle Arbeit von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich und der Universität Halle. Den Forschern ist es zum ersten Mal gelungen, in einem magnetischen Material, in diesem Fall Kobalt, die Wechselwirkung zwischen einzelnen Elektronen sichtbar zu machen, die letztlich zur Ausbildung der magnetischen Eigenschaften führt. Damit sind erstmals genaue Einblicke in den elektronischen Ursprung des Magnetismus möglich, die vorher nur auf theoretischem Weg zugänglich waren.

Für ihre Untersuchung nutzten die Forscher ein spezielles Elektronenmikroskop, das das Forschungszentrum Jülich am Elettra-Speicherring im italienischen Triest...

Im Focus: Erstmals gemessen: Wie lange dauert ein Quantensprung?

Mit Hilfe ausgeklügelter Experimente und Berechnungen der TU Wien ist es erstmals gelungen, die Dauer des berühmten photoelektrischen Effekts zu messen.

Es war eines der entscheidenden Experimente für die Quantenphysik: Wenn Licht auf bestimmte Materialien fällt, werden Elektronen aus der Oberfläche...

Im Focus: Scientists present new observations to understand the phase transition in quantum chromodynamics

The building blocks of matter in our universe were formed in the first 10 microseconds of its existence, according to the currently accepted scientific picture. After the Big Bang about 13.7 billion years ago, matter consisted mainly of quarks and gluons, two types of elementary particles whose interactions are governed by quantum chromodynamics (QCD), the theory of strong interaction. In the early universe, these particles moved (nearly) freely in a quark-gluon plasma.

This is a joint press release of University Muenster and Heidelberg as well as the GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt.

Then, in a phase transition, they combined and formed hadrons, among them the building blocks of atomic nuclei, protons and neutrons. In the current issue of...

Im Focus: Der Truck der Zukunft

Lastkraftwagen (Lkw) sind für den Gütertransport auch in den kommenden Jahrzehnten unverzichtbar. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Technischen Universität München (TUM) und ihre Partner haben ein Konzept für den Truck der Zukunft erarbeitet. Dazu zählen die europaweite Zulassung für Lang-Lkw, der Diesel-Hybrid-Antrieb und eine multifunktionale Fahrerkabine.

Laut der Prognose des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wird der Lkw-Güterverkehr bis 2030 im Vergleich zu 2010 um 39 Prozent steigen....

Im Focus: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

4. BF21-Jahrestagung „Car Data – Telematik – Mobilität – Fahrerassistenzsysteme – Autonomes Fahren – eCall – Connected Car“

21.09.2018 | Veranstaltungen

Forum Additive Fertigung: So gelingt der Einstieg in den 3D-Druck

21.09.2018 | Veranstaltungen

12. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

20.09.2018 | Veranstaltungen

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

Tiefseebergbau: Forschung zu Risiken und ökologischen Folgen geht weiter

21.09.2018 | Geowissenschaften

4. BF21-Jahrestagung „Car Data – Telematik – Mobilität – Fahrerassistenzsysteme – Autonomes Fahren – eCall – Connected Car“

21.09.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Optimierungspotenziale bei Kaminöfen

21.09.2018 | Energie und Elektrotechnik

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