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News: Cannelloni mit Halbleiterfüllung

Für die winzigen elektrischen Bauteile der Zukunft werden auch winzige Verbindungen benötigt. Das neueste Gericht aus der Küche der Forscher sind dreischichtige Nanoröhrchen: ein Halbleiter ist von einem Isolator umgeben, den wiederum ein Metall bedeckt.
Die Begeisterung für elektronische Geräte mit einer Größe von nur wenigen Nanometern erfuhr vor ungefähr sieben Jahren einen gewaltigen Aufschwung. Damals wurden die Kohlenstoff-Nanoröhren entdeckt. Diese Strukturen sind mechanisch außerordentlich belastbar und leiten sowohl Wärme als auch den elektrischen Strom gut. Um sie als elektrische Leitungen verwenden zu können, entwickelten Wissenschaftler Verfahren, Nanoröhren mit Bornitrid zu überziehen – etwa wie gewöhnlicher Kupferdraht mit Gummi isoliert wird.

Yuegang Zhang, Werkstoffwissenschaftler der NEC Corporation in Tsukuba (Japan), und seine Kollegen wollten Nanoröhren zusätzlich mit einer Halbleiterschicht versehen. Sie mischten Bornitrid, Kohlenstoff und Siliziumoxid in einem Schmelztiegel und gaben ein wenig Lithiumnitrid als Katalysator dazu. Das Gemisch erhitzten sie auf 1 200 Grad Celsius und beschossen es mit Lasern. Während die verdampften Bestandteile sich abkühlten, verbanden sie sich spontan zu Nanoröhren. Die Analyse zeigte, daß die Strukturen einen Kern aus Siliziumkarbid mit Halbleitereigenschaften, eine Zwischenschicht aus isolierendem Siliziumoxid sowie einen äußeren Mantel aus Bornitrid und leitfähigem Kohlenstoff hatte (Science vom 14. August 1998).

Warum und wie genau sich diese geordneten Röhrchen aus dem chemischen Nebel herausgebildet haben, ist noch unbekannt, erklärt Zhang. Klar ist nur, daß es ohne Lithiumnitrid nicht funktioniert.

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