Moleküle schalten schneller

Die ausgedehnten Verbesserungen und reduzierten Kosten im Bereich der Computertechnologie und Mikroelektronik in den letzten zwei Dekaden schienen an eine Grenze zu stoßen - an eine molekulare. Es war eine Zeit lang nicht absehbar, ob elektronische Schaltkreise noch weiter zu verkleinern sind, um die Performance und Geschwindigkeit datenverarbeitender Systeme zu steigern.

Forschern der Universität Yale ist es jetzt gelungen, reversible elektronische Schalter zu bauen, die die Größe eines Moleküls besitzen.

"Die ultimative Grenze für das weitere Schrumpfen elektronischer Schalter ist die Ebene der Moleküle", schildert Mark Reed, Professor am Institute for Electrial Engineering. "Das Neue daran ist aber auch die Fabrikationsmethode, welche die Kosten für zukünftige Mikroschaltkreise radikal zu reduzieren im Stande ist."

Moleküle als aktive Komponenten

Die Studie, im Wissenschaftsmagazin "Science" publiziert, konzentriert sich vor allem auf das Verhalten von reversiblen Schaltern im Nanometerbereich elektronischer Bauteile und die Verwendung von Molekülen als aktive Komponenten.

Das Studium des Elektronen-Transportes in Systemen in der Dimension von Molekülen wurde durch neu entwickelte Methoden in der Mikrofabrikation und Selbstorganisation möglich gemacht. Die daraus destillierten Ergebnisse erlauben den Bau elektronischer Schalter, die die Performance konventioneller Bausteine weit überschreiten.

Science Magazine

"Self Assembly" Technologie

Zusätzlich zur weiteren Miniaturisierung der Schaltkreise verwandten die Forscher die Methode des "self assembly", wie es die Forscher aus Yale nennen.

Bei dieser Fabrikationsmethode formt und organisiert sich die jeweilige elektronische Vorrichtung von selbst, im Gegensatz zur konventionellen Methode der Transistorherstellung mittels Lithographie.

"Die Kombination aus der Miniaturisierung der Schaltkreise und der "Self assembly"-Technik hat das Potenzial für einen Durchbruch hinsichtlich der Herstellungskosten von Mikroschaltkreisen", begeistert sich Reed. "Obwohl wir noch an der Herstellungstechnologie feilen müssen, demonstriert diese Studie das Prinzip und die fundamentalen Grenzen des technisch Möglichen."

Yale University Department of Electrical Engineering