Goldene Brücken für die Mikroelektronik

News: Goldene Brücken für die Mikroelektronik

Comuterchips könnten noch kleiner werden, wenn es gelänge, elektrische Schalter zu bauen, die nur noch wenige Moleküle groß sind. Bisher war das Problem dabei, die Verbindung innerhalb dieser winzigen Bauteile herzustellen, denn der gute alte Lötkolben hilft hier nicht weiter. Nun haben Wissenschaftler gleich zwei Techniken vorgestellt, mit denen es möglich ist, Chips im Nanomaßstab zu verknüpfen. Eines der Verfahren arbeitet mit einem elektrischen Feld, beim anderen werden die Verknüpfungen mit Hilfe von DNA-Strängen erzeugt. Und obwohl noch keine funktionstüchtige molekulare Vorrichtung hergestellt wurde, meinen einige Experten, daß damit der Grundstein für noch kleinere Schaltungen gelegt sei.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Theresa Mayer von der Pennsylvania State University hat für ihre Experimente Gold- und Platindrähte hergestellt, die nur 30 Nanometer breit und einige Mikrometer lang waren. Um diese Drähte miteinander zu verknüpfen, verwendeten die Wissenschaftler ein Elektrodenpaar, das zwei Kämmen ähnelte, deren Zähne ineinander griffen. Sie beschichteten die Elektroden mit Isolationsmaterial und befestigten ein kleines Goldplättchen auf der Spitze jedes Zahnes. Diese Vorrichtung gaben sie in eine Lösung, welche die winzigen Metalldrähte enthielt.

Bei angelegter Spannung, bildeten die Metallstäbchen eine Brücke zwischen den Goldplättchen. War der Abstand zwischen den Zähnen größer als die Metallstückchen, reihten sich mehrere davon hintereinander. Anscheinend war diese Anordnung energetisch am günstigsten. Nachdem sich die Brücken gebildet hatten, reicherten die Wissenschaftler die Lösung mit Goldionen an. Diese verschweißten die Stäbchen zu haltbaren Drähten.

In einem anderen Experiment hängten die Forscher DNA-Stränge in die Spitzen der Metallstäbchen. Zusammenpassende DNA-Abschnitte lagerten sich aneinander, wodurch nach und nach ein kleiner Draht aus Metall entstand. Das Ergebnis ihrer Untersuchungen stellten die Wissenschaftler im Dezember 1999 auf einer Tagung der Materials Research Society vor.

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