• IT-Karriere:
  • Services:

Wissenschaft: Neues Verfahren zur Herstellung von Silizium für Chips

Mit flüssigem Metall bei Temperaturen von 80 Grad machen US-Wissenschaftler aus Sand kristallines Silizium für Chips und Solarzellen. Sollte sich das Verfahren bewähren, könnten Chips und Solarzellen in Zukunft deutlich günstiger werden.

Artikel veröffentlicht am ,
Durchmesser von 500 Nanometern: mit dem neuen Verfahren hergestellte Siliziumkirstalle
Durchmesser von 500 Nanometern: mit dem neuen Verfahren hergestellte Siliziumkirstalle (Bild: University of Michigan)

Wissenschaftler der Universität von Michigan (U-M) in Ann Arbor haben ein neues Verfahren für die Herstellung von kristallinem Silizium entwickelt. Es braucht viel weniger Energie und könnte so die Chipproduktion günstiger machen.

Stellenmarkt
  1. Wirecard Technologies GmbH, Aschheim bei München
  2. GO! Express & Logistics (Deutschland) GmbH, Bonn

Silizium, der Stoff, aus dem Computerchip oder Solarzellen hergestellt werden, macht den Hauptbestandteil der Erdkruste aus - der meiste Sand besteht aus Siliziumdioxid. Sand in kristallines Silizium zu verwandeln, ist jedoch sehr energieaufwendig - die Reaktionen liefen bei rund 1.100 Grad ab, wodurch viel Kohlendioxid freigesetzt werde, erklärt der U-M-Chemiker Stephen Maldonado.

Elektrode aus flüssigem Gallium...

Maldonado hat mit seinen Kollegen eine Methode entwickelt, die eine Temperatur von lediglich 80 Grad erfordert: Sie erzeugten eine Lösung mit Siliziumtetrachlorid und platzierten diese auf einer Elektrode aus flüssigem Gallium. Elektronen aus dem Metall wandelten das Siliziumtetrachlorid in Silizium. Das setzte sich als dunkler Film auf der Oberfläche der flüssigen Elektrode ab.

Aufnahmen mit dem Elektronenmikroskop hätten die kristalline Struktur des Siliziums gezeigt, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift Journal of the American Chemical Society. Allerdings seien die Kristalle mit einem Durchmesser von etwa 500 Nanometern recht klein. Die Forscher um Maldonado wollen das Verfahren so anpassen, dass es möglich ist, auch größere Kristalle, wie sie etwa für Solarzellen gebraucht werden, zu erzeugen. Eine Möglichkeit könnte die Verwendung einer Legierung aus anderen Metallen mit einem niedrigen Schmelzpunkt sein.

...ist der Kernpunkt

Das flüssige Metall sei der Kern des Verfahrens, sagt Maldonado."Auch viele feste Metalle liefern Elektronen, die Siliziumtetrachlorid in ungeordnetes Silizium verwandeln. Aber nur Metalle wie Gallium können zudem als Flüssigkeit für die Siliziumkristallisation ohne zusätzliche Wärmezufuhr dienen."

Kristallines Silizium wird unter anderem für die Herstellung von Computerchips und Solarzellen verwendet. Sollte sich das Verfahren als praktikabel und massentauglich erweisen, könnte das große Auswirkungen auf den Chipmarkt haben. "Es ist noch zu früh, um exakt abzuschätzen, um wie viel der Prozess den Preis für das Silizium senken wird", sagt Maldonado. "Das Potenzial für einen skalierbaren, erheblich günstigeren und umweltfreundlicheren Prozess gibt es auf jeden Fall."

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


Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 29,99€
  2. 11,99€
  3. 19,99
  4. (-70%) 5,99€

Eheran 25. Jan 2013

Kupfer wird durch elektrolytische Reinigung in einer wässrigen Schwefelsäurelösung...

Eheran 25. Jan 2013

Was genau ist an einem prozess auf Basis von SiCl4 denn umweltfreundlich? Abgesehen vom...

xviper 25. Jan 2013

Entweder ist hier jemand außergewöhnlich dumm oder jemand erkennt keine Ironie.

Maddi 25. Jan 2013

Zum Herstellen von Prozessoren braucht man einen Silicium Einkristall. Siliziumdioxid...


Folgen Sie uns
       


Microsoft Surface Pro X - Hands on

Schon beim ersten Ausprobieren wird klar: Das Surface Pro X ist ein sehr gutes Beispiel für ARM-Geräte mit Windows 10. Viele Funktionen wirken durchdacht - die Preisvorstellung gehört nicht dazu.

Microsoft Surface Pro X - Hands on Video aufrufen
Elektroschrott: Kauft keine kleinen Konsolen!
Elektroschrott
Kauft keine kleinen Konsolen!

Ich bin ein Fan von Retro. Und ein Fan von Games. Und ich habe den kleinen Plastikschachteln mit ihrer schlechten Umweltbilanz wirklich eine Chance gegeben. Aber es hilft alles nichts.
Ein IMHO von Martin Wolf

  1. IMHO Porsche prescht beim Preis übers Ziel hinaus
  2. Gaming Konsolenkrieg statt Spielestreaming

Mobile-Games-Auslese: Märchen-Diablo für Mobile-Geräte
Mobile-Games-Auslese
Märchen-Diablo für Mobile-Geräte

"Einarmiger Schmied" als Klasse? Diablo bietet das nicht - das wunderschöne Yaga schon. Auch sonst finden sich in der neuen Mobile-Games-Auslese viele spannende und originelle Perlen.
Von Rainer Sigl

  1. Mobile-Games-Auslese Fantasypixel und Verkehrsplanung für unterwegs
  2. Mobile-Games-Auslese Superheld und Schlapphutträger zu Besuch im Smartphone
  3. Mobile-Games-Auslese Verdrehte Räume und verrückte Zombies für unterwegs

Radeon RX 5500 OEM (4GB) im Test: AMDs beste 200-Euro-Karte seit Jahren
Radeon RX 5500 OEM (4GB) im Test
AMDs beste 200-Euro-Karte seit Jahren

Mit der Radeon RX 5500 hat AMD endlich wieder eine sparsame und moderne Mittelklasse-Grafikkarte im Angebot. Verglichen mit Nvidias Geforce GTX 1650 Super reicht es zum Patt - aber nicht in allen Bereichen.
Ein Test von Marc Sauter

  1. Workstation-Grafikkarte AMDs Radeon Pro W5700 hat USB-C-Anschluss
  2. Navi-Grafikeinheit Apple bekommt Vollausbau und AMD bringt RX 5300M
  3. Navi-14-Grafikkarte AMD stellt Radeon RX 5500 vor

    •  /