Wegbereiter für die Rechnerdisplays der Zukunft

Forschern der Universität Texas in Austin gelang jetzt die Konstruktion von Siliziumleiterbahnen im Nanometerbereich. Laut Brain Korgel und Keith Johnston stellen die Nanoleiterbahen aus Silizum die Wegbereiter für die Rechner der Zukunft dar.

Die im Magazin "Science" erschienene Arbeit der beiden Mitarbeiter am "Department of Chemical Engineering" der Universität Texas beschreibt die Entwicklung der Nano-Schaltkreise mittels winziger Goldteilchen bei hohen Temperaturen.

Nano-Leiterbahnen aus Silizium
Die Herstellung der Nano-Leiterbahnen erfolgte über Erhitzung der Siliziumatome, welche an organische Moleküle gebunden waren; bis zu jenem Zeitpunkt, da die Siliziumatome zu freien Atomen wurden. Realisiert wurde das mittels kleiner Cluster aus Goldatomen, die als Nanokristalle oder Quanten-Punkte fungierten. Die aus 100 bis 200 Goldatomen bestehenden Quantenpunkte waren die "Samen" für das Wachstum der Silziumleiterbahnen.

Press Release der Universtät Texas

Neue Methode

Die Forscher bezeichnen die von ihnen angewandte Methode der Herstellung von Nano-Leiterbahnen mittels Flüssigkeiten, die bei hohen Temperaturen unter hohem Druck stehen, als revolutionär.

Nach der Verschmelzung der frei gewordenen Siliziumteilchen mit den Goldatomen wird schließlich das Silizium wieder "ausgeschieden" - in Form von Nano-Leiterbahnen.

Die "Geburt" der Nano-Leiterbahnen

Die Siliziumatome verbleiben nicht sehr lange in einem freien Zustand, da sie mit den als Quantenpunkte agierenden Goldatomen verschmelzen. Wenn die Siliziumkonzentration innerhalb der Goldteilchen einen bestimmten Schwellenwert erreicht hat, so "scheiden" die Goldatome das Silizium in Form von Leiterbahnen wieder aus. Spezielle Moleküle werden noch an die Quanktenpunkte aus Gold angefügt, um deren Form und Größe konstant zu halten, ein kritischer Faktor auf dem Weg zu einer erfolgreichen Massenproduktion.

Licht emittierendes Silizium

"Wenn wir Materialien im Nanometerbereich entwickeln, stellen wir plötzlich neue, noch unentdeckte Eigenschaften an den schon vertrauten Materialen fest", erläutert Korgel. "Normalerweise emittiert Silzium kein Licht, aber im Nanometerbreich ist das möglich", so der Chemiker Korgel.

"Es kann in der Konstruktion von extrem hochauflösenden, Licht emittierenden Rechner-Displays sowie TV-Bildschirmen verwendet werden", so Korgel. Jetzt wollen die Foscher die Anwendung jener Nano-Schaltkreise bei neuen Rechnerprototypen testen.

Forschung an der Universität von Texas in Austin