Chip-Verbindungen mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen Dämpfungsarme Signalauskopplung entwickelt

Die Anordnung zweier Leiter seitlich am Kohlenstoff-Nanoröhrchen reduziert die Signaldämpfung beim Übergang in eine deutlich größere Leiterstruktur.
Die Anordnung zweier Leiter seitlich am Kohlenstoff-Nanoröhrchen reduziert die Signaldämpfung beim Übergang in eine deutlich größere Leiterstruktur.

Physiker der Universität Basel und der ETH Zürich haben eine Methode zur verlustarmen Übertragung elektrischer Signale von Kohlenstoff-Nanoröhrchen zu klassischen, wesentlich größeren elektrischen Leitern entwickelt.

Der große Impedanzunterschied zwischen elektrischen Leitern verschiedener Größenordnungen führt zu Reflexionen und dämpft das zu übertragende elektrische Signal. Im Fall von Kohlenstoff-Nanoröhrchen ist die Dämpfung zu einem metallischen Leiter, wie er in Halbleiter-Chips typischerweise verwendet wird, so stark, dass ohne geeignete Maßnahmen keine Signalübertragung möglich ist.

Die Schweizer Physiker fanden heraus, dass sich der Impedanzunterschied verkleinert, wenn an der Seite des Nanoröhrchens zwei elektrische Leiter – mit einer bestimmten Länge und in der Größenordnung des Nanoröhrchens – angeordnet sind (Bild). Diese Antireflexeinheit genannte Leiterstruktur sorgt für eine Anpassung der Impedanzen und ermöglicht die Auskopplung hochfrequenter Signale. Damit wird ein Einsatz von Kohlenstoff-Nanoröhrchen als extrem dünne und hochleitfähige Leiter in Halbleiterschaltkreisen ermöglicht.