Forscher kommen molekularen Chips näher

Elektronische Bauteile aus Molekülen zu züchten, könnte ein Weg sein, deutlich kleinere Strukturgrößen von ICs als heute zu ermöglichen. Die Forschungen befinden sich noch im Grundlagenstadium. Neues gibt es jetzt von IBM.

Die Forscher von IBM und dem California Institute of Technology sind bei der Herstellung von molekularen Schaltkreisen einen Schritt vorangekommen. Mit konventioneller Lithographie, wie Elektronenstrahl-Lithographie oder Trockenätzen, konnten sie genau definierte Kontaktstellen in Kohlenstoff oder Siliziumdioxid realisieren, an die sich Moleküle anlagern.

Die Moleküle bestehen aus einem Strang Virus-DNA und mehreren kurzen, künstlich erzeugten Molekül-Ketten. Diese kurzen Ketten falten den DNA-Strang in eine bestimmte Form, die wiederum als Gerüst für Kohlenstoff-Nanoröhren oder Nanodrähten aus Silizium dient, die sich daran anlagern. Damit ließen sich etwa elektronische Bauelemente und Schaltkreise herstellen.

Mit ihrer Arbeit ist es den Forschern nun gelungen, die Anordnung der Moleküle am Ausgangsmaterial wie Siliziumdioxid besser zu steuern. Da die Moleküle in einer Lösung erzeugt werden, entstehen alle möglichen Formen, die sich zufällig anordnen. Mit dem neu entwickelten Verfahren binden sich nur die gewünschten Formen an die dafür vorgesehenen Kontaktstellen. Die Formen lassen sich dabei aus bis zu 6 nm kleinen Strukturen zusammenbauen. So entstehen etwa Quadrate oder Dreiecke mit einer Länge von 100 oder 150 nm.

Selbstorganisierende Moleküle werden in der Halbleiterindustrie seit längerem untersucht. Damit ließe sich die Miniaturisierung von integrierten Schaltungen weiter vorantreiben.