Tiefere Einblicke in Kohlenstoff-Nanoröhren

Fortschritte sollen auf dem Weg zu Chips aus Nanoröhren helfen

Forschern von IBM ist es gelungen, die Verteilung elektrischer Ladungen in Kohlenstoff-Nanoröhren zu messen, was helfen soll, das elektrische Verhalten der Nanoröhren besser zu verstehen. Damit will IBM dem Einsatz von Kohlenstoff-Nanoröhren als Leiter und Halbleiter in Computerchips näher kommen.

IBMs neuer Ansatz nutzt die Interaktion zwischen Elektronen und Phononen, atomare Vibrationen, die innerhalb eines Materials auftreten und dessen thermales Verhalten sowie die elektrische Leitfähigkeit bestimmen. Bei dieser Interaktion zwischen Elektronen und Phononen kann Wärme frei und ein elektrischer Fluss innerhalb von Computerchips verhindert werden. Durch ein besseres Verständnis dieses Zusammenwirkens sei es nun besser möglich zu messen, ob sich einzelne Kohlenstoff-Nanoröhren als Leiter oder Halbleiter in Computerchips nutzen lassen.

Vibrationen erlauben Messung der Elektronendichte Dabei geht es vor allem darum, die Nanoröhren zu einem für die Massenfertigung brauchbaren Material zu machen, denn es ist zwar schon gelungen, Transistoren mit überlegenen Eigenschaften aus Kohlenstoff-Nanoröhren zu bauen, problematisch ist aber deren Reproduzierbarkeit. Kohlenstoff-Nanoröhren reagieren empfindlich auf äußere Einflüsse, so dass fremde Materialien ihre Eigenschaft verändern können. Dabei können diese Veränderungen mitunter nur in einzelnen Nanoröhren auftreten.

Die Möglichkeit, lokale Elektronendichte von Kohlenstoff-Nanoröhren zu messen, sei daher unabdingbar, um aus diesen verlässliche Transistoren in großer Stückzahl herzustellen, so die IBM-Forscher. Sie haben ihre Arbeiten in der aktuellen Ausgabe des Journals Nature Nanotechnology veröffentlicht.