Neuartiger Mikrochip ist nur drei Atome dick

Wissenschaftler der Stanford University ind einer neuen Chip-Technologie auf der Spur, die eines Tages eine völlig neue Generation von superleistungsfähigen Computern ermöglichen könnte. [...]

Der Clou daran: Mithilfe des von den Forschern entwickelten Ansatzes lassen sich elektronische Chips herstellen, die gerade einmal drei Atome dick sind. Möglich wird das durch die Verwendung von dünnen Filmen aus Molybdändisulfid. Die potenziellen Anwendungsgebiete reichen von besonders schnellen Rechnern bis zu Displays auf Fenstern und Windschutzscheiben.

Leistungsfähigkeit, Flexibilität und Transparenz
„Elektronische Chips, die lediglich drei Atome dick sind, könnten den Weg für fortgeschrittene Schaltkreise ebnen, die über eine enorme Leistungsfähigkeit, Flexibilität und Transparenz verfügen“, zitiert „LiveScience“ den Studienautor Eric Pop, Elektronikingenieur an der Stanford University. Mit dem innovativen Bauteil wolle man zunächst aber vor allem eine neue Möglichkeit demonstrieren, wie sich in Zukunft elektronische Materialien mit einer atomaren Dicke massentauglich produzieren lassen. „Diese Materialien könnten dann beispielsweise dazu verwendet werden, um elektronische Displays auf Fensterscheiben oder Windschutzscheiben herzustellen“, so Pop.

Trial-and-Error-Prinzip
Um ihre ultradünnen Computerchips herstellen zu können, haben die US-Wissenschaftler zunächst kleine Mengen von Molybdän und Schwefel verbrannt. Aus dem Dampf, der bei dem Verbrennungsprozess entsteht, formten sie dann einzelne Schichten aus Molybdändisulfid mit einer Stärke von wenigen Atomen und brachten diese auf unterschiedlichen Oberflächen – etwa Glass oder Silizium – an. „Wir haben uns nach dem Trial-and-Error-Prinzip mühevoll vorgetastet, um die richtige Kombination von Temperatur und Druck zu finden, die es erlaubt, diese dünnen Schichten wiederholt herzustellen“, schildert Pop.

Letzten Endes hatten die Forscher aber Erfolg. Dank dieser Methode konnten sie Chips produzieren, die nur eine Dicke von drei Atomen und eine Breite von rund 1,5 Millimetern aufweisen. „Damit sind diese Chips jeweils knapp 25 Mio. Mal breiter als sie dick sind“, betonen die Wissenschaftler. Als nächsten Schritt wollen sie nun versuchen, eigene Schaltkreise auf Basis der neuen Technologie zu erzeugen. „Es wäre sogar vorstellbar, Molybdändisulfid-Schichten auf Siliziumschichten aufzutragen und Mikrochips vertikal und nicht mehr nur horizontal zu bauen“, meint Pop.