Durchbruch Nano-Transistor baut sich selbst

Wissenschaftlern ist ein spektakulärer Durchbruch gelungen: Erstmals hat sich ein Nano-Transistor mit Hilfe eines biologischen Verfahrens selbst zusammengesetzt. Der Erfolg wurde als wichtiger Schritt zur Entwicklung kleinster elektronischer Geräte gewertet.


Silizium-Wafer: Der klassische Werkstoff für kleinste Schaltkreise erreicht bald seine Grenzen
AP

Silizium-Wafer: Der klassische Werkstoff für kleinste Schaltkreise erreicht bald seine Grenzen

Nanoröhren aus Kohlenstoff gelten schon seit längerem als Möglichkeit, die Miniaturisierung elektronischer Geräte in neue Dimensionen voranzutreiben. Die Herstellung von Schaltkreisen mit den Röhren von nur einem Nanometer (ein Milliardstel Meter) Durchmesser erwies sich allerdings als äußerst zeit- und arbeitsintensiv.

Sich selbst ordnende Nano-Schaltkreise könnten diese Hürde fallen lassen. Einem Forscherteam des Technion-Israel Institute of Technology um Erez Braun ist es jetzt in einem zweistufigen Prozess erstmals gelungen, einen solchen Nano-Transistor zu konstruieren. Die Wissenschaftler überzogen dazu einen DNS-Strang mit Proteinen eines E.coli-Baketeriums und Kohlenstoff-Nanoröhren mit den entsprechenden Antikörpern. Die Nanoröhren konnten sich so mit dem DNS-Strang verbinden, schreiben die Forscher im Fachmagazin "Science".

Zwar eigne sich DNS hervorragend als Baugerüst für sich selbst ordnende Nano-Konstruktionen, sagte Braun. "Doch leider leitet sie keinen Strom." Um das Problem zu umgehen, überzogen die Wissenschaftler den DNS-Strang mit Gold. Die Bakterien-Proteine erwiesen sich dabei erneut als hilfreich: An der Stelle, wo sie die Nanoröhre auf dem DNS-Strang festhielten, blieb das Gold nicht haften.

20 Nanometer kleiner Intel-Transistor: Hoffnung für weitere Miniaturisierung von Schaltkreisen

20 Nanometer kleiner Intel-Transistor: Hoffnung für weitere Miniaturisierung von Schaltkreisen

Das Endergebnis war ein Konstrukt aus DNS-Strang und Nanoröhre mit Drähten an den Enden. Durch das Anlegen unterschiedlicher Spannungen konnte die Nanoröhre die Verbindung zwischen den Drähten entweder herstellen oder kappen: Die Wissenschaftler hatten einen Transistor, der bei Raumtemperatur funktionierte.

Forscherkollegen nötigte der Erfolg Respekt ab. "Eine spektakuläre Arbeit", sagte Cees Dekker von der niederländischen Universität Delft dem Wissenschaftsmagazin "New Scientist". "Sie ist der Beweis, dass anorganische Geräte mit Hilfe der Biologie konstruiert werden können. Das ist ein erster Schritt zu molekularen Computern." Horst Stormer, Physiker an der Columbia University in den USA, sprach von "herausragender Forschung im wichtigsten Bereich der Nanotechnologie: der eigenständigen Anordnung".



© SPIEGEL ONLINE 2003
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH


Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.