Starnberg, 13. Nov. 2012 - IBM Forscher zeigen einen neuen Ansatz zur kommerziellen Herstellung von Kohlenstoff-Nanotechnologie für die Chipproduktion auf...
Zum Hintergrund: Klassische MOS-FET Transistortechnologie kann auf Grund physikalischer Gesetzmäßigkeiten nicht beliebig verkleinert und damit leistungsfähiger sowie energieeffizienter gemacht werden. IBM Research hat nun die Herstellung von erheblich kleineren und leistungsfähigeren Computer-Chips demonstriert, bei denen zum ersten Mal über zehntausend arbeitende Transistoren - bestehend aus nano-sized Kohlenstoff-Röhrchen - exakt plaziert und getestet wurden (Quelle: IBM, 28. Okt. 2012 siehe unten); in einem einzigen Chip unter Verwendung von Standard-Halbleiter-Prozessen.
Dies kann zukünftig natürlich auch für die Speichertechnologie einen Durchbruch (Größe, Geschwindigkeit, Kosten) ermöglichen. Siehe hierzu auch unser Beitrag "Forschung zu Nanospeichern - 12 Atome genügen zur Speicherung eines magnetischen Bits" vom 12. Jan. 2012 unter > http://www.storageconsortium.de/content/?q=node/1050
Begünstigt durch Innovationen über nun schon vier Jahrzehnte (Moore's Law) wurde die Silizium-Mikroprozessor-Technologie kontinuierlich in der Größe geschrumpft und leistungsstärker. Nun aber scheint diese Entwicklung sich langsam zunehmenden Einschränkungen auf Grund der Physik zu nähern. Die immer geringeren Abmessungen erreichen den Nanobereich, d.h. innerhalb kommender Generationen wird die bislang klassische Skalierung bzw.Schrumpfung nicht mehr die Vorteile (niedrigere Leistung-/Kosten, schnellere Prozessoren) liefern, an die sich die Industrie inzwischen gewöhnt hat, während die Ausgaben für Entwicklung und Fertigung steigen.
Kohlenstoff-Nanoröhrchen hingegen stellen eine neue Klasse von Halbleitermaterialien dar, dessen elektrische Eigenschaften laut IBM Forschung auf Dauer attraktiver sind als die von Silizium; insbesondere für die Fertigung von skalierbaren Nano-Transistoren, die dann nur mehr aus wenigen Atomlagen bestehen können. Elektronen in Kohlenstoff-Transistoren lassen sich einfacher als in Silizium-basierten Geräten bewegen und erlauben einen schnelleren Transport der Daten. Die Nanoröhrchen sind damit laut Forscher sehr gut geeignet für die Transistor-Entwicklung auf atomarer Größe; ein direkter Vorteil gegenüber Silizium.
Die Ergebnisse der IBM Forschung sind nach diesen Angaben geeignet, zukünftig den Weg für die Herstellung von Schaltungen mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Transistoren zu ebnen. Eine wesentliche Fähigkeit, die halbleitenden Nanoröhren zu isolieren und die entsprechend hohe Dichte von Kohlenstoff-Schaltern auf einem Wafer zu erzeugen (mehr als eine Milliarde Transistoren für die zukünftige Integration in kommerzielle Chips), scheint laut IBM potentiell gegeben zu sein. Bis dato konnten die Wissenschaftler höchstens einigen hundert Kohlenstoffnanoröhren gleichzeit plazieren, was nicht annähernd genug die Anforderungen heutiger kommerzieller Anwendungen ist.
Zitat: "Wir versuchen die ersten Schritte in Richtung einer neuen Technologie durch die Herstellung von Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Transistoren innerhalb einer herkömmlichen Wafer-Infrastruktur zu gehen… Allerdings gibt es Herausforderungen zu adressieren, wie die notwendige extrem hohe Reinheit der Kohlenstoff-Nanoröhren und eine bewusste Platzierung auf der Nanometerskala. Wir haben erhebliche Fortschritte in beiden Bereichen gemacht... ", dazu Supratik Guha, Director of Physical Sciences bei IBM Research.
Mehr Informationen und Quellenangaben finden Sie hier:
Quellen: Journal Nature Nanotechnology und US nature.com:
High-density integration of carbon nanotubes via chemical self-assembly
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2012.189.html#auth-1
Hongsik Park, Ali Afzali, Shu-Jen Han , George S. Tulevski, Aaron D. Franklin, Jerry Tersoff, James B. Hannon & Wilfried Haensch