Berliner Physiker haben den ersten Transistor mit einem Molekül als Schalter entwickelt
Nanotechnik kommt stetig voran

Während die Miniaturisierungsmöglichkeiten der Mikroelektronik bald erschöpft sein dürften, eröffnet die Nanotechnik neue Perspektiven. Forschergruppe des Instituts für Physik an der Berliner Humboldt-Universität ist es erstmals gelungen, die Elektrode eines Transistors durch ein Molekül zu ersetzen.

BERLIN. Molekülgroße Bauteile mit großer Leistung werden denkbar. Die Chancen der Technologie, die auch unter auch Molekularelektronik firmiert, elektrisiert die Industrie schon seit Jahren. Einer Forschergruppe des Instituts für Physik an der Berliner Humboldt-Universität ist es erstmals gelungen, die Elektrode eines Transistors durch ein Molekül zu ersetzen.

Transistoren sind Schalter, die mit kleiner Spannung an- und ausgeschaltet werden. Der Kontakt wird üblicherweise durch Elektroden hergestellt. Nur sind diese metallischen Leiter fast so groß wie das gesamte Bauteil. Hier haben die Berliner Forscher angesetzt und zunächst eine von drei notwendigen Elektroden für einen Transistor durch ein Molekül ersetzt, dessen Aufgabe es ist, bei Bedarf den Stromkreis zu schließen.

Damit ist die Wissenschaft dem Ziel, elektronische Bauteile aus Molekülen herzustellen, ein gutes Stück näher gekommen. „Das von uns eingesetzte Molekül ist nur fünf Nanometer groß und damit zehntausende Mal kleiner als ein menschliches Haar“, erläutert Jürgen Rabe, Leiter der Berliner Forschergruppe. „Wir sind der ultimativen Grenze für elektronische Bauelemente ein gutes Stück näher gerückt.“ Fänden sich weitere Moleküle, durch die alle Elektroden ersetzt werden könnten, ließen sich sogar Computer schrumpfen.

Zunächst denkt Physiker Rabe jedoch an die chemische Analytik als Anwendungsgebiet. Mit extrem empfindlichen, winzigen Sensoren ließen sich einzelne Bestandteile in Stoffen nachweisen. So würden hochsensible Verfahren für die Umwelt- und Bioanalytik realisierbar. Ferner könnten Licht aussendende organische Dioden in Displays – so genannte Oleds – weiterentwickelt werden.

Die Industrie denkt mehrheitlich in eine andere Richtung, in die der Computer. Die Halbleiter-Branche hat ein Auge auf die Nanotechnik geworfen, weil die Miniaturisierung der gegenwärtigen Mikroelektronik auf Silizium-Basis langsam ausgereizt ist. Künftig werden deutlich kleinere und leistungsfähigere Bauteile gefragt sein. Das so genannte Mooresche Gesetz, nach dem sich alle 18 Monate die Anzahl der Transistoren pro Fläche verdoppelt, lässt sich mit aktueller Technik nur noch bis zum Jahr 2010 aufrecht erhalten.

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