Ein-Elektron-Transistor aus Graphen nun mit 50 % Ausbeute

Fortschritte bei der Entwicklung von Schaltungen aus Kohlenstoff

Die britischen Wissenschaftler um Professor Andre Geim aus Manchester haben ein Jahr nach ihrem Durchbruch bei Graphen-Transistoren einen weiteren Schritt auf dem Weg zur kommerziellen Anwendung des neuen Materials getan. Sie können die Kohlenstoffschaltungen nun gezielt bauen und erreichen eine Ausbeute von immerhin 50 Prozent.

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Dr. Ponomarenk mit Graphen-Schaltung
Dr. Ponomarenk mit Graphen-Schaltung
Bereits 2004 entdeckten Dr. Kostya Novoselov und Professor Andre Geim von der Universität in Manchester das Material "Graphen": Eine stabile, zweidimensionale Verbindung aus Kohlenstoffatomen mit einer Dicke von nur einem Atom. 2007 gelang es dann, daraus einen Transistor zu bauen.

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Graphen-Transistor
Graphen-Transistor
Wiesen die Wissenschaftler damals noch darauf hin, dass das Zerschneiden der Graphen-Stränge auf Versuch und Irrtum basiert, so sind sie nun offenbar deutlich vorangekommen. Wie sie das Material bearbeiten, erklären sie zwar immer noch nicht, die Ausbeute soll nun aber schon bei Strukturbreiten bis zu einem Nanometer bei rund 50 Prozent liegen. Das ist aber noch weit von den bei über 80 Prozent in der Regel als akzeptabel betrachteten "Yield Rates" der heutigen Halbleiter-Fertigung entfernt.

NO2-Molekül auf Graphen-Ebene
NO2-Molekül auf Graphen-Ebene
Da keine Verfahren existieren, um Graphen auch auf größeren Wafern zu produzieren, ist das Material auch noch mindestens zehn Jahre vor seiner kommerziellen Anwendung. Gegenüber der BBC gaben die Forscher an, bisher nur Graphen-Scheiben von 100 Mikrometern, oder einem Zehntel Millimeter, produzieren zu können. Auch bei den extrem kleinen Strukturbreiten lässt sich damit keine nützliche Schaltung fabrizieren.

Litographie per Elektronenstrahl
Litographie per Elektronenstrahl
Ihre aktuellen Ergebnisse haben die britischen Wissenschaftler in der April-Ausgabe des US-Magazins "Science" veröffentlicht.

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