Unter den verschiedenen Herausforderungen, die für die Entwicklung einer molekularen Elektronik zu bewältigen sind, beschäftigen sich Empa-Forscher unter anderem mit der Frage, wie sich durch molekulare Selbstorganisation hoch geordnete supramolekulare Strukturen auf Oberflächen erzeugen lassen. Diese molekularen Netzwerke könnten laut Schlapbach ein erster Schritt sein in Richtung zukünftige «Nano-Schaltkreise» mit verschiedenen Bauteilen. «Ziel ist es, einzelne Moleküle separat anzusteuern», erklärte Schlapbach. Ein anderer Ansatz, den die Empa verfolgt, geht von Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT für Carbon Nanotube) aus, die sich je nach atomarer Struktur und Durchmesser des Röhrchens entweder elektrisch leitend verhalten, also wie ein winziger Draht, oder aber halbleitend wie Silizium, das unter anderem in Transistoren verwendet wird. Ziel der Empa-Forscher ist es, die elektronischen Eigenschaften von CNTs durch atomare Modifikationen gezielt zu beeinflussen. Um derartige «Defekte» im Kohlenstoffgitter der Nanoröhrchen zu erzeugen, setzen die Forscher die Nanoröhrchen im Ultrahochvakuum einem Wasserstoffplasma aus. An der Stelle, an der ein Wasserstoffatom mit einem Kohlenstoffatom des Röhrchens eine chemische Bindung eingeht, wird das Kohlenstoffatom minimal aus der Oberfläche des Röhrchens herausgezogen. Es entstehen kleinste Ausbeulungen, die unter dem Rastertunnelmikroskop «gesehen» oder besser abgetastet werden können. Die winzige atomare Modifikation wirkt als Barriere für elektrische Ladungsträger. Befinden sich zwei Störstellen dicht beieinander, resultiert daraus eine Art Nanotransistor. Allerdings gibt es noch einiges zu tun für die Empa-Forscher. «Wir können zurzeit die Lokalisierung der Defekte noch nicht genau bestimmen», räumt Schlapbach ein. Daher vergehe sicher noch einige Zeit, bis sich diese in der Praxis einsetzen lassen. Fachliche Informationen: Prof. Dr. Louis Schlapbach, CEO, Tel. +41 44 823 45 00, Prof. Dr. Francis Schwarze, «Holz», Tel. +41 71 274 72 47, Christian Bach, «Verbrennungsmotoren», Tel. +41 44 823 41 37, Dr. Rolf Luchsinger, «Center for Synergetic Structures», Tel. +41 44 823 40 90, Redaktion Dr. Michael Hagmann, Kommunikation, Tel. +41 44 823 45 92, |