14.03.2000 - Materialforschung
Neue Methode lässt Goldpartikel nanofeine Siliziumdrähte "spucken"
Einen Durchbruch in der Herstellung extrem dünner Drähte vermelden zweiUS-Forscher im Fachblatt Science. Fünfundzwanzigmal feiner als bislangtechnisch möglich seien ihre "Nanodrähte" aus Silizium - sie sollendas Nervengeflecht zukünftiger Computer bilden, wenn eine weitereMiniaturisierung herkömmlicher Technik nicht mehr möglich ist. Auch inso genannten optoelektronischen Geräten wie Sensoren, Lasern oderBildschirmen sollen sie zum Einsatz kommen.
Die neue Produktionsmethodekönnte außerdem völlig neue Materialien mit maßgeschneidertenEigenschaften möglich machen, so die Forscher. Je kleiner Computerbauteile sind, desto schneller und leistungsfähigersind sie im allgemeinen - doch die Elektronikindustrie nähert sichinzwischen den Grenzen der Miniaturisierung: "In fünf bis zehn Jahrenwerden Computerchips bei herkömmlicher Herstellung nicht mehrverkleinert werden können", so Brian Korgel, Professor fürChemie-Ingenieurwesen an der University of Texas in Austin. Den 100Nanometer-Drähten, die die Industrie sich als Zehnjahresziel gesteckthat, können Korgel und Kollege Keith Johnston heute schon Drähte vonvier Nanometern, Millionstel von einem Millimeter, entgegensetzen. ErstePrototypen entsprechender Schaltkreise sollen bald folgen.
Die Forscher nutzten winzige Klümpchen von Goldatomen, die in einer sogenannten superkritischen Flüssigkeit mit Silizium-Atomen "gefüttert"werden. Die Goldklümpchen, auch Nanokristalle oder Quantenpunktegenannt, bestanden aus nur 100 oder 200 Goldatomen. Der Flüssigkeitfügten sie freie Siliziumatome hinzu, die es dann ins Innere derNanokristalle zog, berichten die Forscher. Wenn dort die Konzentrationzu groß werde, "spuckten" die Goldklümpchen das Silizium alsgleichförmige Drähte wieder aus.
Unter normalen Umständen würden die Atome im Versuchsaufbau ein Gasbilden, so Korgel. Der extrem hohe Druck und die hohe Temperaturverhinderten dies jedoch. "Wir haben superkritische Flüssigkeiten zurKontrolle chemischer Reaktionen bereits seit 15 Jahren eingesetzt, abernie für Materialien auf der Nanoebene", berichtet Johnston. Für ihrerevolutionäre Methode sehen die Forscher eine große Zukunft voraus:Statt Materialien mit gewünschten Eigenschaften lange zu suchen, werdeman sie eines Tages wohl nach Bedarf selber herstellen können.
Dörte Saße, EurekAlert, UTexas
Die neue Produktionsmethodekönnte außerdem völlig neue Materialien mit maßgeschneidertenEigenschaften möglich machen, so die Forscher. Je kleiner Computerbauteile sind, desto schneller und leistungsfähigersind sie im allgemeinen - doch die Elektronikindustrie nähert sichinzwischen den Grenzen der Miniaturisierung: "In fünf bis zehn Jahrenwerden Computerchips bei herkömmlicher Herstellung nicht mehrverkleinert werden können", so Brian Korgel, Professor fürChemie-Ingenieurwesen an der University of Texas in Austin. Den 100Nanometer-Drähten, die die Industrie sich als Zehnjahresziel gesteckthat, können Korgel und Kollege Keith Johnston heute schon Drähte vonvier Nanometern, Millionstel von einem Millimeter, entgegensetzen. ErstePrototypen entsprechender Schaltkreise sollen bald folgen.
Die Forscher nutzten winzige Klümpchen von Goldatomen, die in einer sogenannten superkritischen Flüssigkeit mit Silizium-Atomen "gefüttert"werden. Die Goldklümpchen, auch Nanokristalle oder Quantenpunktegenannt, bestanden aus nur 100 oder 200 Goldatomen. Der Flüssigkeitfügten sie freie Siliziumatome hinzu, die es dann ins Innere derNanokristalle zog, berichten die Forscher. Wenn dort die Konzentrationzu groß werde, "spuckten" die Goldklümpchen das Silizium alsgleichförmige Drähte wieder aus.
Unter normalen Umständen würden die Atome im Versuchsaufbau ein Gasbilden, so Korgel. Der extrem hohe Druck und die hohe Temperaturverhinderten dies jedoch. "Wir haben superkritische Flüssigkeiten zurKontrolle chemischer Reaktionen bereits seit 15 Jahren eingesetzt, abernie für Materialien auf der Nanoebene", berichtet Johnston. Für ihrerevolutionäre Methode sehen die Forscher eine große Zukunft voraus:Statt Materialien mit gewünschten Eigenschaften lange zu suchen, werdeman sie eines Tages wohl nach Bedarf selber herstellen können.
Dörte Saße, EurekAlert, UTexas