Kohlenstoff-Nanoröhren als Grundlage für Computerchips
Bei Nanoröhren handelt es sich um eine neue Form von molekularem Kohlenstoff, die vor rund zwölf Jahren entdeckt wurde. Jede Nanoröhre besteht dabei aus einem oder mehreren nahtlosen konzentrischen Zylindern aus Graphit. Ruth Zhang, Islamshah Amlani, John Tresek und Larry Nagahara forschen bei Motorola an einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren mit einem Durchmesser von 1 bis 5 Nanometern. Sie zeigen interessante mechanische und elektrische Eigenschaften. Sie können bei einem Bruchteil des Gewichts rund 100-mal stärker sein als Stahl, einige nehmen 100-mal mehr elektrische Ladungen auf als Kupfer und ihre Halbleitereigenschaften können zur Entwicklung von Transistoren genutzt werden, die kleiner und schneller sind als aktuelle Transistoren auf Basis von Silizium.
Zu den aktuellen Herausforderungen beim Einsatz von Kohlenstoff-Nanoröhren gehört die Kontrolle der Platzierung von Nanoröhren mit bestimmten Eigenschaften auf einem Substrat. Den Motorola-Forschern gelang es nun, einzelne Nanoröhren an einer bestimmten, zuvor festgelegten Position auf dem Substrat zu platzieren. Das Verfahren sei dabei in gewisser Weise kompatibel zur konventionellen Herstellung von Halbleitern.
Die Forscher fanden dabei zudem heraus, dass rund 90 Prozent dieser Nanoröhren natürliche Halbleiter sind. Sie sehen dies als einen wichtigen Schritt in der Entwicklung von extrem kleinen Transistoren auf Basis von Kohlenstoff-Nanoröhren.