Mithilfe von Robotern im Miniaturformat wollen Chemiker und Informatiker der Universität Oldenburg Gold-Nanostrukturen herstellen, die kleiner sind als ein Tausendstel einer Haaresbreite.
Gold findet als hervorragender elektrischer Leiter Einsatz in einer Vielzahl elektronischer Bauteile. Zur Herstellung mikroskopisch kleiner Goldleiterbahnen werden heutzutage chemische Ausgangsstoffe verwendet, die entweder Chlor oder Kohlenstoff enthalten. Verunreinigungen durch Kohlenstoff reduzieren jedoch die Leitfähigkeit von Gold. Und freigesetztes Chlor kann bestimmte Halbleitermaterialien ätzen, so dass diese Verbindungen nicht beliebig einsetzbar sind. Hier setzt nun ein Forschungsprojekt Oldenburger Wissenschaftlern an.
Im Einzelnen sollen Goldatome in leicht zersetzliche Moleküle eingebaut werden, die für die Herstellung der metallischen Strukturen (Abscheidevorgang) verwendet werden. Diese Moleküle werden von den Wissenschaftlern maßgeschneidert und daher "Designerprecursor" genannt. Des weiteren wollen die Forscher untersuchen, wie sich die Moleküle an Oberflächen unter Einfluss von Wärme, Elektronen oder Plasma tatsächlich zersetzen. Goldmetall ist zwar ausgesprochen reaktionsträge und wird daher seit Jahrtausenden als Schmuck verarbeitet.
Dagegen zeigen kleinste Anhäufungen von ein paar hundert Goldatomen eine überraschende Aktivität für katalytische Reaktionen. Unklar ist, ob dies hinderlich oder förderlich für den Abscheidevorgang ist.
Ergebnisse auf andere Metalle übertragbar?
In der Arbeitsgruppe des Informatikers Professor Sergej Fatikow, einem Vorreiter in der Miniaturisierung von Robotern, soll getestet werden, wie sich mit kleinsten Robotern die Moleküle an den Ort der Reaktion transportieren lassen, um ressourcenschonend auch an Orten Nanostrukturen zu schreiben, die mit anderen Verfahren nicht zugänglich sind.
Die Wissenschaftler halten es für möglich, dass die Forschungsergebnisse auf das Abscheiden vieler anderer Metalle übertragbar sind, was für die künftige Entwicklung der Mikroelektronikindustrie von Bedeutung wäre. Darüber hinaus ist es nach Auffassung der Oldenburger Forscherern denkbar, besonders "milde" Abscheidebedingungen zu erzeugen, so dass auch Strukturen auf empfindlichen Materialien wie beispielsweise Kunststoffen hergestellt werden könnten.
An dem Vorhaben, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 430.000 Euro gefördert wird, sind Wissenschaftlern aus den Bereichen Informatik und Chemie der Universität Oldenburg beteiligt.
(idw – Universität Oldenburg, 20.03.2006 – DLO)
