IBM gelingt Durchbruch bei Nano-Transistoren

Wissenschaftlern bei IBM (Börse Frankfurt: IBM) haben nach eigenen Angaben einen Durchbruch in der Nanotechnologie geschafft. So sei es ihnen gelungen, Transistoren aus Nano-Röhren zu bilden. Diese Röhren sind zwischen fünf und zehn Atome breit und 10.000 Mal schmäler als ein menschliches Haar. Expertenmeinungen zufolge wird der Herstellungsprozess von Prozessoren auf Silizium-Basis in etwa zehn Jahren seine Grenze erreicht haben. Dann sollen in Nanotechnologie gefertigte Rechner die herkömmlichen PCs allmählich verdrängen.

Nanoröhren wurden 1991 von dem Forscher Sumio Iijama bei NEC entdeckt. Später fanden Wissenschaftler heraus, dass sie sich in großer Anzahl herstellen lassen. Bisher gab es große Schwierigkeiten in der Verarbeitung der winzigen, aus Kohlenstoff-Hexagonen bestehenden Röhren. Die kleinen Zylinder entstehen zunächst aus Bündeln mit sowohl metallischen als auch halbleitenden Röhren. Verbleiben die metallischen Zylinder in dem Paket, kommt es beim Bau eines Transistors aus Nanoröhren zu einem Kurzschluss. Eine Aufteilung per Hand war möglich, aber zu aufwändig.

Jetzt haben IBM-Wissenschaftler entdeckt, dass die metallischen Röhren mit einer bestimmten Spannung eingeäschert werden können. So bleiben nur die halbleitenden Nano-Zylinder zurück, die zum Bau von Chip-Transistoren benötigt werden. Aufgrund diesen Durchbruchs hoffen die Forscher, bald einen Weg zur einfachen Produktion von Nano-Transistoren zu finden.

„Wir arbeiten bereits an einfachen Schaltkreisen“, so der Chef der Nano-Abteilung bei IBM, Phaedon Avouris. Diese Transistoren würden die Vorläufer von voll ausgereiften Prozessoren und Speicherchips, die auf Nano-Röhren basieren. Allerdings geben die Wissenschaftler zu, dass die Produktion von Transistoren nur ein kleiner Schritt auf dem Weg zum Nano-Chip ist.

„Ich würde sagen die eigentliche Entwicklungsarbeit fängt in drei Jahren an“, so Avouris. „Ein wichtiger Punkt ist nicht nur die technologische Machbarkeit. Es muss sich auch wirtschaftlich rechnen.“ Der Harvard Professor Charles Lieber, der ebenfalls zu dem Thema forscht, gratuliert den IBM-Wissenschaftlern. Doch auch er rechnet nicht mit reinen Nanochips vor einem Zeitraum von zehn Jahren. Allerdings könnten seiner Ansicht nach in fünf Jahren Hybrid-Produkte aus Nano-Technologie und traditioneller Silizium-Bauweise auf den Markt kommen.

Diese könnten durch eine neuartige Dichte von Transistoren die Taktrate der Prozessoren sowie das Fassungsvermögen von Speicherchips noch einmal in die Höhe treiben. „Wir arbeiten bereits an der Integration“, so Avouris. Ein erster Hybridchip könne ein Speicherbaustein sein, bei dem wichtige Bauteile wie die Ansprache des Teils über Silizium verwirklicht werden, aber die Daten würden in einem auf Nanotechnologie basierenden Teil gespeichert.

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