Schwerpunkte

University of Sussex

Elektronik aus gefaltetem Graphen

23. Februar 2021, 11:34 Uhr   |  Ralf Higgelke

Elektronik aus gefaltetem Graphen
© University of Sussex

Die Grundfläche des 2D-Materials mit den Knickstellen als weißen Linien, die die elektrischen Eigenschaften auf mechanische Art und Weise verändern.

Forschende der University of Sussex haben den bislang kleinsten Mikrochip entwickelt. Sie falteten Graphen so, dass es sich wie ein Transistor verhält. Das könnte den Weg zur Nanoelektronik ebnen.

Chiphersteller stoßen mit der herkömmlichen Halbleitertechnologie zunehmend an die Grenzen des Machbaren. Ein Weg, elektronische Schaltkreise weiter zu verkleinern, könnte über die sogenannte »Straintronics« mit 2D-Materialien wie beispielsweise Graphen erfolgen. Durch mechanische Knicke in der Struktur von Graphen haben Forscher der University of Sussex das Nanomaterial dazu gebracht, sich wie ein Transistor zu verhalten. Gleichzeitig ist die Struktur etwa hundertmal kleiner als bei herkömmlichen Mikrochips aus Silizium.

»Mit Hilfe dieser Nanomaterialien könnten unsere Computer und Smartphones dadurch in Zukunft tausendmal schneller werden«, meint Prof. Alan Dalton von der School of Mathematical and Physical Sciences. »Im Gegensatz zur gängigen Mikroelektronik können Nanomaterialien Platz für mehr Chips in jedem Gerät bieten.«

Dr. Manoj Tripathi, Research Fellow im Bereich nanostrukturierter Materialien an der University of Sussex und Hauptautor der Arbeit, stellt noch einen anderen Aspekt heraus: »Anstatt Fremdmaterialien in ein Bauteil einzubringen, konnten wir zeigen, dass wir Strukturen aus Graphen und anderen 2D-Materialien erzeugen können, indem wir die Struktur gezielt falten. Durch diese Art von Knicken können wir ein intelligentes elektronisches Bauteil erzeugen, beispielsweise einen Transistor oder ein Logikgatter.«

Das Ergebnis ist eine umweltfreundlichere, nachhaltigere Technologie. Denn es ist nicht nötig, zusätzliche Materialien hinzuzufügen, und dieser Prozess läuft bei Raumtemperatur ab, sodass das Bauteil weniger Energie bei der Herstellung benötigt.

Originalpublikation

Tripathi, M., et al., Structural Defects Modulate Electronic and Nanomechanical Properties of 2D Materials, ACS Nano 2021 15 (2), 2520-2531, DOI: 10.1021/acsnano.0c06701

Auf Facebook teilen Auf Twitter teilen Auf Linkedin teilen Via Mail teilen

Das könnte Sie auch interessieren

Verwandte Artikel

elektroniknet