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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Leistungsstarker Molekularspeicher entwickelt |
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| | | Einen "Durchbruch in der Molekularelektronik" kündigte Hewlett-Packard (HP) an. HP-Forscher entwickelten einen auf molekularen Schaltelementen basierenden Chip, der die 10fache Bit-Dichte von Silizium-Chips aufweist. |
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Dies wurde bei einem Symposium zum 175-jährigen Jubiläum des Königlich Schwedischen Technologie-Instituts bekannt gegeben, so HP Österreich in einer Aussendung. Die Arbeit stammt von einem Forscherteam um R. Stanley Williams, Direktor von Quantum Science Research der HP Labs.
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Jenseits der Siliziumtechnik |
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Williams gab sich überzeugt, dass die Molekularelektronik die Computertechnologie "weit über die bisherigen Grenzen der Siliziumtechnik" führen wird. Durch das Beschichten konventioneller Silizium-Komponenten mit molekularen Schaltelementen könnten Kapazität und Leistung von Bauelementen gesteigert werden, ohne dass kostspielige Änderungen der Basistechnologie vorgenommen werden müssten.
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Kreuzschienen-Architektur |
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Die Schaltkreise wurden entsprechend der patentierten so genannten Kreuzschienen-Architektur von HP mit molekularen Schaltern produziert. In einem ersten Schritt wurde eine Form mit acht parallelen Stegen zu je 40 Nanometer (Millionstel Teile eines Millimeters) Breite erstellt.
Dann wurde die Form in eine Polymer-Schicht auf einem Silizium-Wafer gepresst und so dort acht parallele "Ost-West"-Gräben erzeugt, die anschließend mit Platin gefüllt wurden. Die Platinbahnen fungieren gleichsam als Drähte.
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Ein Speicher-Bit pro Molekül |
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Dann brachten die Forscher eine einzige Schicht elektronisch schaltbarer Moleküle auf die Oberfläche auf. Schließlich folgte eine weitere Drahtschicht, gegenüber der ersten um 90 Grad gedreht, also in "Nord-Süd"-Richtung. An jedem der 64 Schnittpunkte der beiden Metallisierungsebenen liegen zwischen den Drähten nun rund 1.000 Moleküle, die je ein Speicher-Bit bilden.
Das Bit wird gesetzt, indem ein Spannungsimpuls angelegt wird, der den elektrischen Widerstand der Moleküle ändert. Das Auslesen der Information erfolgt durch die Bestimmung des Widerstands über eine niedrigere Spannung.
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Informationen bleiben erhalten |
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Die Speicher erwiesen sich laut HP sowohl als wiederbeschreibbar als auch nichtflüchtig; das heißt, die Information geht auch nach dem Abschalten der Spannung nicht verloren. Darüber hinaus realisierten die Forscher im selben Speicher auch Logik in Form eines so genannten Demultiplexers, ein Element, das zum Adressieren der Speicherzellen benötigt wird.
Laut Williams beweist dieser Versuch zum ersten Mal, dass molekulare Logik- und Speicherelemente auf ein und dem selben Nano-Schaltkreis zusammen arbeiten können.
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01.01.2010 |
