Organische Nano-Leiter mit Zukunft
Laut dem Wissenschaftsmagazin "Nature" gelang kandischen Forschern die Entwicklung von eindimensionalen organischen Strukturen auf Siliziumoberflächen.
Das stellt die Grundlage für neue Leiterbahn-Technologien auf organischer Basis dar.
Nanostrukturen auf molekularer Ebene
Die Anordnung und Platzierung von Nanostrukturen auf molekularem
Niveau ist die Herausforderung für das Design zukünftiger Chips und
Leiterbahnen. Die zunehmende Integration von organischen Materialien
in bestehende Technologien zeigt neue Möglichkeiten in diesem
Bereich auf. Unter anderem ist durch die Verwendung des
Raster-Tunnel-Mikroskopes die Entwicklung von Schaltkreisen auf
atomarer Ebene möglich geworden.
Raster-Tunnel-MikroskopRaster-Tunnel-Mikroskop als Schlüssel
Zuerst wurde eine reine Silizumoberfläche in einem Hochvakuum mit Wasserstoffatomen beschichtet. In einem zweiten Schritt wurde ein Wasserstoffatom mittels des Raster-Tunnel-Mikroskopes entfernt.
Das Silizium der Oberfläche konnte an dieser Stelle spontan mit einem verfügbaren organischen Molekül reagieren. Das Endresultat bestand in einer Reihe von organischen Molekülen, die an die Siliziumoberfläche gebunden waren.
"Anisotrope" Oberflächen bevorzugt
Die "anisotrope" Oberfläche des Siliziums ist ein ideales
Substrat für die Bildung von "reinen" Leiterbahnen, da der
Wachstumsprozess in eine bestimmte Richtung zielt. Die bei dem
Prozess der Anbindung von organischen Styren-Molekülen an die
Siliziumoberfläche enstandenen Bindungen waren kurze 13 Nanometer
lang. Die chemische Struktur der organischen Styren-Moleküle
korrespondierte exakt mit den intermolekularen Abständen zwischen
zwei Wasserstoffatomen auf der Siliziumoberfläche.
Steacie Institute for Molecular SciencesBreites Anwendungsspektrum
Robert Wolkow und seine Mitarbeiter betonen die Anwendbarkeit der Methode auch für andere organische Moleküle, die für das Design von Leiterbahnen geeignet sind.
Einige Faktoren gilt es noch zu enträtseln, doch der Ansatz der Kanadier bildet eine wichtige Grundlage für die Weiterentwicklung von organischen Leiterbahnen auf molekularer Ebene.
Original-Artikel in "Nature"
Publiziert wurde die Arbeit der kanadischen Forscher im "Nature
Magazine" [6.7.2000] unter dem Titel "Self-directed growth of
molecular nanostructures on silicon".
Nature Magazine