Abo
  • Services:

Silizium wird supraleitend

Französische Physiker demonstrieren Supraleitung nahe Null Kelvin

Das am besten erforschte Material der Halbleiter-Technik lässt sich zu einem Supraleiter umbauen. Dies demonstrierten jetzt Forscher in Frankreich - allerdings sind dafür sehr tiefe Temperaturen notwendig.

Artikel veröffentlicht am ,

Die Forscher setzten dafür laut eines Berichts der US-Seite "Physicsweb" ein aus der Halbleiterfertigung bekanntes Verfahren ein: Die Dotierung von Silizium mit Bor. Diese Technik wird auch bereits bei kommerziellen Chips verwendet, um in die Gitterstruktur des Siliziums elektrische Löcher zu schießen: Bor hat ein bindungsfähiges Elektron weniger als Silizium. Wird Bor in eine Silizium-Struktur eingebracht, entstehen positiv geladene Bereiche, die Elektronen anziehen - der Durchfluss verbessert sich.

Stellenmarkt
  1. BwFuhrparkService GmbH, Troisdorf bei Bonn
  2. Deloitte, verschiedene Standorte

Wie man am "Centre National de la Recherché Scientifique" (CNRS) in Grenoble nun herausgefunden hat, bleiben diese Löcher bei sehr niedrigen Temperaturen stabil, werden also nicht durch Zufallsbindungen mit Silizium geschlossen. Sie können sich dabei auch überlappen, so dass sich die Silizium-Bor-Struktur wie ein Supraleiter verhält, der keinen Ohmschen Widerstand mehr aufweist. Dafür ist jedoch das Erreichen von weniger 0,35 Kelvin nötig, was Temperaturen von unter minus 272,8 Grad Celsius entspricht.

Damit die Supraleitung eintritt, muss zudem das Silizium sehr hoch mit Bor dotiert werden: 9 Prozent des fremden Halbmetalls sind nötig. In der kommerziellen Halbleiterfertigung sind Dotierungen um 0,002 Prozent üblich. Die Physiker erreichten den hohen Anteil mit einem Gas-Immersions-Laser - ein Gerät, das auch in der Chipherstellung bereits eingesetzt wird. Dabei werden einzelne Schichten des Siliziums mit einem gepulsten Laser geschmolzen und das Bor eingebracht. Beim sehr schnellen Abkühlen bleibt das fremde Element an seinem Platz.

Bei so vielen Parallelen zur Halbleiterfertigung drängt sich eine kommerzielle Verwendung des Silizium-Supraleiters auch in industriellen Produkten auf. Dem erteilten die Forscher jedoch bisher eine klare Absage. Zwar könne man vielleicht Temperatur, bei welcher der supraleitende Effekt eintritt, noch ein wenig steigern, von Raumtemperatur sei man jedoch noch sehr weit entfernt. Seit wenigen Jahren sind Forscher mit anderen Materialien, vor allem Keramik, hier schon näher an im Alltag handhabbaren Temperaturen.

Die Physiker des CNRS haben ihre Forschungsergebnisse in der aktuellen Ausgabe Nummer 444 der US-Zeitschrift "Nature" veröffentlicht.



Anzeige
Top-Angebote
  1. (u. a. The Crew 2 für 39,99€, Tom Clancy's Ghost Recon Wildlands für 16,99€ und Rayman 3 für...
  2. 99,99€ + USK-18-Versand
  3. 59,99€
  4. 24,99€ + Versand (Vergleichspreis 41,18€)

Michael - alt 26. Nov 2006

Dann troll auch nicht rum und heule danach. Deine Angriffe hättest Du Dir sparen können.

AFK47 24. Nov 2006

Also ich finds ja interessant, und teilweise auch spannend was so alles mit Silizium und...

Productplacer 24. Nov 2006

Eine korrekte physikalische Beschreibung würde auf das Bändermodell eines Festkörpers...

Physiker 23. Nov 2006

Irgendwelche Literatur über Supraleiter Empfehlungen, zum einlesen ? Auch zu Magnetismus...

:-) 23. Nov 2006

Die Dotierung von Silizium mit Bor. Diese Technik wird auch bereits bei kommerziellen...


Folgen Sie uns
       


Lenovo Yoga Book C930 mit E-Ink-Display ausprobiert (Ifa 2018)

Ein Convertible mit E-Ink-Display - das Yoga Book C930 ist ein Hingucker, aber wie bedient es sich? Wir haben es ausprobiert.

Lenovo Yoga Book C930 mit E-Ink-Display ausprobiert (Ifa 2018) Video aufrufen
Zahlen mit Smartphones im Alltagstest: Sparkassenkunden müssen nicht auf Google Pay neidisch sein
Zahlen mit Smartphones im Alltagstest
Sparkassenkunden müssen nicht auf Google Pay neidisch sein

In Deutschland gibt es mittlerweile mehrere Möglichkeiten, drahtlos mit dem Smartphone zu bezahlen. Wir haben Google Pay mit der Sparkassen-App Mobiles Bezahlen verglichen und festgestellt: In der Handhabung gleichen sich die Apps zwar, doch in den Details gibt es einige Unterschiede.
Ein Test von Tobias Költzsch

  1. Smartphone Auch Volksbanken führen mobiles Bezahlen ein
  2. Bezahldienst ausprobiert Google Pay startet in Deutschland mit vier Finanzdiensten

iPhone Xs, Xs Max und Xr: Wer unterstützt die eSIM in den neuen iPhones?
iPhone Xs, Xs Max und Xr
Wer unterstützt die eSIM in den neuen iPhones?

Apples neue iPhones haben neben dem Nano-SIM-Slot eine eingebaute eSIM, womit der Konzern erstmals eine Dual-SIM-Lösung in seinen Smartphones realisiert. Die Auswahl an Netzanbietern, die eSIMs unterstützen, ist in Deutschland, Österreich und der Schweiz aber eingeschränkt - ein Überblick.
Von Tobias Költzsch

  1. Apple Das iPhone Xr macht's billiger und bunter
  2. Apple iPhones sollen Stiftunterstützung erhalten
  3. XMM 7560 Intel startet Serienfertigung für iPhone-Modem

SpaceX: Milliardär will Künstler mit zum Mond nehmen
SpaceX
Milliardär will Künstler mit zum Mond nehmen

Ein japanischer Milliardär ist der mysteriöse erste Kunde von SpaceX, der um den Mond fliegen will. Er will eine Gruppe von Künstlern zu dem Flug einladen. Die Pläne für das Raumschiff stehen kurz vor der Fertigstellung.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

  1. Mondwettbewerb Niemand gewinnt den Google Lunar X-Prize

    •  /