Molybdänit: Vielversprechende Silizium-Alternative

Prozessor, Chip, Wafer Bildquelle: cesweb.org
Schweizer Wissenschaftler haben einen integrierten Schaltkreis auf der Basis von Molybdänit entwickelt. Das Mineral könnte ihrer Ansicht nach eine verheißungsvolle, energiesparende Alternative zum heute eingesetzten Silizium darstellen, teilten sie mit.
Der Chip wurde am Laboratory of Nanoscale Electronics and Structures (LANES) in Lausanne gebaut. In den Experimenten mit dem Material habe sich gezeigt, dass Molybdänit nicht nur kleinere Strukturen als Silizium ermöglicht, sondern entsprechende Chips auch weniger Strom verbrauchen und flexibler zu designen sind.

Bei der weiteren Verkleinerung der Silizium-Architekturen wird es zwangsläufig zu Problemen kommen. So konnten beispielsweise noch keine Layer produziert werden, die dünner als 2 Nanometer sind und brauchbar eingesetzt werden. Viel zu schnell würden sich hier Fehler durch Oxidation einschleichen und den Chip unbrauchbar machen.

Molybdänit-Strukturen brauchen hingegen nur drei Atome dick sein, was deutlich kleiner ist als die Untergrenze für Silizium. Die Forscher haben mit solch kleinen Architekturen experimentiert und gaben an, dass sie trotzdem stabil blieben und leicht zu kontrollieren waren.

Weiterhin habe sich gezeigt, dass Molybdänit-Transistoren deutlich energieeffizienter arbeiten, was die Konstruktion deutlich komplexerer Chips ermöglichen würde. Außerdem ist das Material sehr flexibel und wäre so für den Einsatz in Computern geeignet, die in zusammenrollbare Folien eingebettet sind oder ähnlich einem Textil auf der Haut platziert werden.

Im Grunde, so die Erkenntnis der Wissenschaftler, könne es Molybdänit mit dem Graphen, auf dem derzeit große Hoffnungen liegen, aufnehmen. Dem gegenüber bietet es sogar noch einen klaren Vorteil: Es funktioniert schon bei Zimmertemperatur, während Graphen-Chips bisher mit flüssigem Stickstoff gekühlt werden müssen.

Die Wissenschaftler bremsten im Zuge der Veröffentlichung ihrer Arbeitsergebnisse aber vorsorglich eine mögliche Euphorie: Bevor Molybdänit in marktreifen Chips zum Einsatz kommen kann, werden wohl noch zehn bis zwanzig Jahre Forschungs- und Entwicklungsarbeit notwendig sein. Prozessor, Chip, Wafer Prozessor, Chip, Wafer cesweb.org
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