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Metall, Halbleiter oder beides?

Das Problem der Trennung der Varianten

REM- Aufnahme von Nanoröhrchen © NFS Nanowissenschaften, Universität Basel

Je nach Größe, Struktur und Form können Nanoröhrchen sich metallisch oder aber Halbleiter-ähnlich verhalten – genau diese Vielseitigkeit macht sie so reizvoll. Doch es gibt einen Haken: Mit den heute gängigen Produktionsverfahren lässt sich nicht gezielt eine metallische oder aber eine halbleitende Nanoröhrchenform herstellen, sondern immer nur Mischungen beider Typen. Als Bündel oder Ketten nahezu unauflöslich zusammengeklebt, können die begehrten halbleitenden Röhrchen dann nicht aus der Masse extrahiert werden.

Diesem Problem haben sich jetzt Forscher des Computerherstellers IBM angenommen. Sie entwickelten eine Methode, die sie scheinbar paradox „konstruktive Destruktion“ tauften. Das Grundprinzip dabei ist die selektive Zerstörung aller metallischen Nanoröhrchen in einer Mischung mit dem Ergebnis, dass nur die erwünschte halbleitende Variante übrig bleibt.

Strom zerstört Metall-Variante

Im Einzelnen läuft das Verfahren so ab, dass die Forscher zunächst die Bündel aus verklebten Metall- und Halbleiterröhrchen auf einem Siliziumwafer platzieren. Anschließend werden Elektroden an die ausgebreiteten Nanoröhrchen angeschlossen, über die diese wie mit einem Schalter beeinflusst werden können. Genau das nutzen die Wissenschaftler, um jetzt gezielt die halbleitenden Röhrchen so zu manipulieren, dass sie ihre Leitungseigenschaften verlieren und kein Strom mehr durch sie hindurch fließen kann.

Jetzt folgt der entscheidende Schritt: Denn nun wird eine hohe Spannung an den Wafer angelegt, die selektiv die metallischen und damit leitenden Nanoröhrchen durchfließt und sie dabei komplett zerstört. Die zuvor „abgeschalteten“ Halbleiterröhrchen dagegen überstehen den Stromstoß unbeschadet und stehen nun für die entsprechenden Anwendungen, beispielsweise in logischen Schaltkreisen, zur Verfügung.

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Stand: 26.01.2007

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Inhalt des Dossiers

Nanoröhrchen
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