Wissenschaftler arbeiten an der Chip-Generation der Zukunft

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Kann Elektronik noch kleiner und leistungsfähiger werden? Forscher am Institut für Halbleitertechnik an der Technischen Universität Braunschweig entwickeln gemeinsam mit Kollegen an der Universität Princeton (New Jersey, USA) und an der TU München neuartige Bauelemente für zukünftige Computerchip-Generationen.

Die kleinsten elektronischen Bauelemente haben heute Komponenten mit Abmessungen im Bereich weniger Nanometer erreicht (ein Nanometer ist der Millionste Teil eines Millimeters). Sie finden sich zum Beispiel als Transistoren bereits milliardenfach in Computern. Die Silizium-Technologie stößt damit – was die Miniaturisierung angeht – langsam an ihre Grenzen.

Weltweit suchen Forscher daher intensiv nach neuartigen Materialien und Bauelementen, welche in den kommenden Jahren und Jahrzehnten die heutige Siliziumtechnik ergänzen oder irgendwann sogar ersetzen könnten. Als sehr aussichtsreich gelten organische Moleküle, also künstlich hergestellte, chemische Nanoteilchen, welche die Aufgaben konventioneller Bauelemente wie Dioden, Schalter oder Transistoren übernehmen und durch neuartige Funktionen erweitern würden. Rein organische elektronische Schaltkreise werden aber in den nächsten Jahren noch Utopie bleiben.

Forscher aus Braunschweig um Prof. Marc Tornow wollen nun eine Brücke von der heutigen Siliziumtechnik zur zukünftigen molekularen Elektronik schlagen. “Unser Ziel ist es, Siliziumkontakte im Nanometerbereich herzustellen, mit denen die Moleküle elektrisch angeschlossen werden können”, erläutert Tornow. Ihre Partner aus der organischen Chemie der Universität Princeton bringen die speziell hergestellten, leitfähigen Moleküle in das Projekt ein, welche sich als hochgeordnete Schichten auf Silizium abscheiden lassen. Diese Funktionalisierung der Oberfläche erfolgt in enger Kooperation mit Wissenschaftlern des Walter-Schottky-Instituts der TU München, die ebenfalls Partner im Projekt sind.

Die Arbeiten werden an der TU Braunschweig mit rund 220.000 Euro durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert. Im Rahmen des dreijährigen, bilateralen Projekts erhalten die US-amerikanischen Partner eine parallele Förderung durch die National Science Foundation.

TU Braunschweig
Im Chemielabor des Instituts für Halbleitertechnik werden Siliziumchips mit Nanometer-dicken Lagen organischer Moleküle beschichtet.
Foto: K. Burghardt/TU Braunschweig