Durchbruch in der Nano-Tube-Forschung

Infineon ist nach eigenen Angaben ein Durchbruch bei der Herstellung von Carbon-Nano-Tubes [CNT] gelungen. Die Forscher des Chipherstellers veränderten ein Produktionsverfahren aus der Halbleiterindustrie, um Nano-Röhrchen an vordefinierten Stellen eines sechs Zoll Silizium Wafers wachsen zu lassen.

CNTs gelten wegen ihrer günstigen Eigenschaften bei der Leitfähigkeit von Strom und Wärme als vielversprechende Grundlage für Prozessoren der Zukunft.

Infineon

Abscheidungsverfahren

Bislang konnten CNTs nur durch die Verdampfung von Kohlenstoff durch Laser oder Lichtbogenentladungen hergestellt werden. Forschern des Unternehmens gelang es nun, mit einem modifizierten Abscheidungsverfahren aus der Mikroelektronik die Nano-Röhrchen aufzuwachsen.

"Sämtliche Prozessparameter wie Temperatur und verwendete Materialien sind voll mit herkömmlichen Prozessen in der Halbleiterherstellung vereinbar", erklärte Franz Kreupl, Forscher im Nano-Team.

Die Strukturen seien dabei in ausreichender Homogenität und an den vorbestimmten Stellen über die gesamte Scheibe aufgewachsen. Der Vorgang soll nur wenige Minuten dauern.

Als erste mögliche Applikation der Innovation sieht Infineon Kontaktbrücken, Vias, zwischen zwei Metallschichten in Prozessoren. Konventionelle Vias tendieren dazu, sich bei größeren Stromdichten aufgrund der Hitzeentwicklung zu verformen und so die Funktionsfähigkeit des Chips zu beeinträchtigen. CNTs bewältigen dagegen weitaus größere Stromdichten und besitzen zusätzliche eine höhere mechanische Stabilität.

Gesamt-Substitut

"Im nächsten Schritt wäre denkbar, dass wir mit den gewonnen Erkenntnissen in der Lage sind, sämtliche metallische Leiterbahnen im Chip durch CNTs zu ersetzen", so Kreupl.

Das würde dann letztlich zu einer beträchtlichen Steigerung der Chip-Taktraten führen.

Daneben arbeitet Infineon daran auch Schaltelemente aus CNTs zu bilden. Mit dem gleichen katalytischen Abscheidungsverfahren können auch halbleitende CNTs gezielt auf einen Wafer gebracht werden.

"Es ist durchaus denkbar, dass diese Technologie als Gesamt-Substitut für die Silizium-basierte Halbleitertechnologie in Frage kommt", so Teamchef Wolfgang Hönlein.