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. Leitung der Stabsstelle IT und Digitalisierung (m/w/d)
    Kunstakademie Münster, Münster
  2. Leitung (m/w/d) IT
    Bonner Werkstätten Lebenshilfe Bonn gemeinnützige GmbH, Bonn
Detailsuche

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.

Golem Akademie
  1. Java EE 8 Komplettkurs: virtueller Fünf-Tage-Workshop
    20.-24.06.2022, virtuell
  2. Jira für Anwender: virtueller Ein-Tages-Workshop
    03.06.2022, virtuell
Weitere IT-Trainings

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.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


Det 18. Okt 2001

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



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
LG HU915QE
Laserprojektor erzeugt 90-Zoll-Bild aus 5,6 cm Entfernung

LG hat einen Kurzdistanzprojektor mit Lasertechnik vorgestellt. Der HU915QE erzeugt ein riesiges Bild und steht dabei fast an der Wand.

LG HU915QE: Laserprojektor erzeugt 90-Zoll-Bild aus 5,6 cm Entfernung
Artikel
  1. Verkaufsstart des 9-Euro-Tickets: Was Fahrgäste wissen müssen
    Verkaufsstart des 9-Euro-Tickets
    Was Fahrgäste wissen müssen

    Das 9-Euro-Ticket für den ÖPNV ist beschlossene Sache, Verkehrsverbünde und -unternehmen sehen sich auf den Verkaufsstart in diesen Tagen gut vorbereitet. Doch es gibt viele offene Fragen.

  2. Sexualisierte Gewalt gegen Kinder: Bundesinnenministerin Faeser ändert Ansicht zu Chatkontrolle
    Sexualisierte Gewalt gegen Kinder
    Bundesinnenministerin Faeser ändert Ansicht zu Chatkontrolle

    Ursprünglich hat die Sozialdemokratin die geplante EU-Überwachung des Internets befürwortet. Nun sagt sie etwas anderes zur Chatkontrolle.

  3. LTE-Patent: Ford droht Verkaufs- und Produktionsverbot in Deutschland
    LTE-Patent
    Ford droht Verkaufs- und Produktionsverbot in Deutschland

    Ford fehlen Mobilfunk-Patentlizenzen, weshalb das Landgericht München eine drastische Entscheidung gefällt hat. Autos droht sogar die Vernichtung.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • Acer Predator X38S (UWQHD, 175 Hz OC) 1.499€ • MindStar (u. a. AMD Ryzen 7 5700X 268€ und PowerColor RX 6750 XT Red Devil 609€ und RX 6900 XT Red Devil Ultimate 949€) • Alternate (u. a. Cooler Master Caliber R1 159,89€) • SanDisk Portable SSD 1 TB 81€ • Motorola Moto G60s 149€ [Werbung]
    •  /