Abo
  • Services:

Wissenschaftler der Bell Labs bauen organische Transistoren

Chips sollen dank "Selbstmontage" preisgünstiger und leistungsfähiger werden

Wissenschaftler der Bell Labs von Lucent Technologies haben organische Transistoren mit einer Kanallänge von nur einem Molekül entwickelt und damit nach eigener Ansicht die Grundlagen für eine neue Klasse von preisgünstigen Elektronik-Bauelementen auf Basis von Kohlenstoffverbindungen geschaffen.

Artikel veröffentlicht am ,

Die Größe eines Transistorkanals, der Abstand zwischen zwei Transistorelektroden, beeinflusst den Ausgangsstrom sowie die Schaltleistung eines Transistors. Letztlich wird die Größe durch die physikalische Länge eines Moleküls bestimmt; sie ist bei dem neuen Molekulartransistor zehnmal kleiner als bei allen bisherigen Versuchen, selbst mit hoch entwickelten Formen der Lithographie.

Stellenmarkt
  1. Robert Bosch GmbH, Salzgitter
  2. über duerenhoff GmbH, Raum Bad Mergentheim

Den Bell-Labs-Wissenschaftlern Hendrik Schön, Zhenan Bao und Hong Meng, einem Team aus mehreren wissenschaftlichen Disziplinen, ist jetzt die Herstellung von organischen Molekulartransistoren gelungen, die es hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit durchaus mit Siliziumtransistoren aufnehmen können. Die Molekulartransistoren nutzen eine Klasse von organischem (Kohlenstoff-basiertem) Halbleitermaterial, das als Thiol bekannt ist. "In den Tests haben sich diese Transistoren als äußerst gute Verstärker und Schalter erwiesen", so Hendrik Schön, Experimentalphysiker und Leiter des Forschungsteams.

Das Team verwendete organische Transistoren, die circa eine Million Mal kleiner als ein Sandkorn sind, und entwickelte daraus einen Spannungsinverter, also einen elektronischen Schaltkreis für die Umwandlung von Nullen in Einsen und umgekehrt. Spannungsinverter gehören zu den Grundbausteinen von Computerchips. Auch wenn es sich noch um einen Prototyp handelt, zeigen die Versuche mit einfachen Schaltungen, dass Molekulartransistoren eines Tages in Mikroprozessoren und Speicherchips eingesetzt werden könnten. Der Vorteil: Bei gleichem Platzbedarf ließen sich Tausend Mal mehr Transistoren auf einem Chip unterbringen, als dies heute möglich ist.

Die größte Schwierigkeit bei der Herstellung von Molekulartransistoren liegt in der Fertigung von Elektroden, die nur wenige Moleküle weit auseinander liegen, und in der Befestigung von elektrischen Kontakten an den winzigen Bauelementen. Die Bell-Labs-Forscher konnten dieses Problem lösen, indem sie eine Selbstmontagetechnik sowie einen intelligenten Aufbau entwickelten, bei dem die Elektroden gleichzeitig von mehreren Molekulartransistoren genutzt werden.

Zhenan Bao, Spezialistin auf dem Gebiet der organischen Chemie: "Das Kontaktproblem haben wir dadurch gelöst, dass wir eine Schicht organischer Moleküle veranlassen, sich auf einer Elektrode selbst aufzubauen, auf die wir dann die zweite Elektrode setzen. Für diese Selbstmontage verwenden wir eine Lösung des organischen Halbleitermaterials, die wir auf dem Träger aufbringen. Die restliche Arbeit erledigen die Moleküle, indem sie die Elektroden selbstständig suchen und sich an ihnen befestigen."

"Das Konzept ist wunderschön, einfach und clever. Es umgeht viele der Schwierigkeiten, unter denen andere Konzepte im Bereich der Nanofertigung leiden", kommentiert der Molekularelektronik-Experte Professor Paul Weiss von der Pennsylvania State University.

Das chemische Selbstmontageverfahren ist relativ einfach und kostengünstig und unbedingt notwendig, um die Kanallänge des Transistors zu verkleinern. Die Kanallänge der Molekulartransistoren beträgt im Experiment 1 bis 2 Nanometer (= ein Milliardstel Meter), und ist kleiner als jeder bislang gebaute Transistorkanal.



Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 2,99€
  2. 53,99€ statt 69,99€
  3. 20,99€ - Release 07.11.
  4. 4,99€

Det 18. Okt 2001

Super! Aber die Dinger sind organisch. Ich auch. Ich werde irgendwann einmal einmal...


Folgen Sie uns
       


Hallo Magenta - Präsentation auf der Ifa 2018

Auf der Ifa 2018 hat die Deutsche Telekom ihren eigenen smarten Assistenten gezeigt. Er läuft auf einem ebenfalls selbst entwickelten smarten Lautsprecher und soll zunächst trainiert werden. Telekom-Kunden können an einem Test teilnehmen und erhalten dafür den Lautsprecher kostenlos.

Hallo Magenta - Präsentation auf der Ifa 2018 Video aufrufen
LittleBits Hero Inventor Kit: Die Lizenz zum spaßigen Lernen
LittleBits Hero Inventor Kit
Die Lizenz zum spaßigen Lernen

LittleBits gehört mittlerweile zu den etablierten und erfolgreichen Anbietern für Elektronik-Lehrkästen. Für sein neues Set hat sich der Hersteller eine Lizenz von Marvel Comics gesichert. Versucht LittleBits mit den berühmten Superhelden von Schwächen abzulenken? Wir haben es ausprobiert.
Von Alexander Merz


    Lichtverschmutzung: Was Philips Hue mit der Tierwelt im Garten macht
    Lichtverschmutzung
    Was Philips Hue mit der Tierwelt im Garten macht

    LEDs für den Garten sind energiesparend und praktisch - für Menschen und manche Fledermäuse. Für viele Tiere haben sie jedoch fatale Auswirkungen. Aber mit einigen Änderungen lässt sich die Gartenbeleuchtung so gestalten, dass sich auch Tiere wohlfühlen.
    Ein Bericht von Werner Pluta

    1. Play und Signe Neue farbige Philips-Hue-Leuchten für indirektes Licht
    2. Smart Home Weitere Hue-Leuchten fürs Badezimmer vorgestellt
    3. Badezimmerspiegel Philips Hue kommt ins Bad

    Life is Strange 2 im Test: Interaktiver Road-Movie-Mystery-Thriller
    Life is Strange 2 im Test
    Interaktiver Road-Movie-Mystery-Thriller

    Keine heile Teenagerwelt mit Partys und Liebeskummer: Allein in den USA der Trump-Ära müssen zwei Brüder mit mexikanischen Wurzeln in Life is Strange 2 nach einem mysteriösen Unfall überleben. Das Adventure ist bewegend und spannend - trotz eines grundsätzlichen Problems.
    Von Peter Steinlechner

    1. Adventure Leisure Suit Larry landet im 21. Jahrhundert

      •  /