Verbessertes Germanium besser als Silizium

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
Verbessertes Germanium besser als Silizium
Verbessertes Germanium besser als Silizium

Das Material der ersten primitiven Transistoren vor 60 Jahren kann so modifiziert werden, dass es Potential für zukünftige Elektronik hat. Chemikern der Ohio State University gelang die Entwicklung einer Technologie, mit der die Produktion einlagiger Atomschichten aus Germanium möglich ist. Diese Schichten leiten Elektronen um den Faktor 10 schneller als Silizium und immer noch um den Faktor 5 schneller als "normales" Germanium.
 
Diese Germaniumschichten ähneln Graphen, bei dem es sich ebenfalls um einlagige Atomschichten handelt, nur eben von Kohlenstoff. Normalerweise bilden sich mehrlagige Kristalle aus Germanium-Atomen. Einlagige Schichten sind für gewöhnlich instabil. Der Trick war, mehrlagige Germaniumkristalle mit eingelagerten Kalzium-Atomen zwischen den Schichten herzustellen und das Kalzium anschließend mit Wasser zu entfernen. Die freien Bindungen werden dabei mit Wasserstoff besetzt. Auf diese Weise lassen sich individuelle einlagige Germaniumschichten ablösen.
 
Bedeckt mit Wasserstoff-Atomen ist Germanium deutlich chemisch stabiler selbst als konventionelles Silizium. Es oxidiert so im Gegensatz zu Silizium weder in Luft noch in Wasser. Von daher hat das neue Material viel Potential für die Chip-Herstellung der Zukunft.

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