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08.11.2002 - 

Mit Silizium als Geburtshelfer

IBM verbessert Verfahren für einwandige Nanotubes

MÜNCHEN (CW) - In Zukunft werden die Leiterbahnen von Prozessoren nicht mehr aus Kupfer bestehen, sondern aus Nanoröhren auf Basis von Kohlenstoff. IBM hat jetzt den Herstellungsprozess der "Nanotubes" vereinfacht.

Nanotube heißt das Zauberwort, das zu noch leistungsfähigeren Prozessoren führen soll: Hauchfeine Kohlenstoffröhren sollen in einigen Jahren die gewohnten Leiterbahnen aus Kupfer ersetzen. Die derzeit weltweit in den Forschungslabors erzeugten Carbon-Nanotubes (CNTs) sind nur einige Atome dick und damit rund 50000-mal dünner als ein menschliches Haar.

Zur Herstellung der Kohlenstoffröhren erhitzt man bislang Nickel, Eisen oder Kobalt zusammen mit Kohlenstoffatomen so lange, bis das Metall schmilzt. Auf der Oberfläche des flüssigen Metalls bilden sich die "einwandigen" (single-walled) Nanoröhren. Der Nachteil dieser Prozedur ist, dass sich Metallpartikel an die Kohlenstoffröhren anlegen und diese magnetisieren. Für den Einsatz als Transistor taugen die Röhrchen dann nicht mehr. Die Metallteile lassen sich zwar mittels Säure entfernen, die aber frisst auch die Röhrchen an.

Phaedon Avouris, Chef von IBMs Nanoforschung in Yorktown Heights, New York, hat mit seinem Team eine neue Art zur Herstellung der Röhrchen gefunden, bei der pikanterweise Silizium benutzt wird. Ein Kristall, der aus Kohlenstoff- und Siliziumschichten besteht, wird auf 1650 Grad erhitzt, was das Silizium verdampfen lässt. Zurück bleibt der Kohlenstoff, der einst mit dem Silizium verbacken war und sich jetzt an ein anderes Material binden kann: In diesem Fall klammern sich die Kohlenstoffschichten aneinander und bilden so die CNTs. Praktischerweise richten sie sich dabei waagrecht oder senkrecht zum Ursprungskristall aus, was sie für den Einsatz als Transistoren perfekt tauglich macht. (kk)