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Forscher aus Kalifornien ersetzen Leiterbahnen durch Nano-Röhren

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Moores-Law wurde bereits im Jahre 1965 zum ersten Mal formuliert und besitzt in seiner abgeänderten Form bis heute Gültigkeit. Das Gesetz besagt, dass sich die Anzahl an Transistoren in einem Prozessor alle zwei Jahre verdoppelt. Wirtschaftlich ist dies nur möglich, wenn gleichzeitig die Transistorendichte vergrößert wird, damit die DIE-Fläche des Prozessors nicht zu groß wird. Die Verkleinerung der Strukturen hat allerdings seine (physikalischen) Grenzen. Weniger Probleme machen da die Transistoren, deren Miniaturisierung durch neue Materialen auch in Zukunft gewährleistet ist, sondern die Leiterbahnen. Je dünner diese werden, desto größer wird die Abwärme und auch andere Anomalien können auftreten. Als Lösung für dieses Problem werden Nano-Röhren aus Kohlenstoff angesehen, doch erreichten diese noch nicht die benötigten Taktraten.Auch wenn in einem 3 GHz-Prozessor nicht überall mit diesem Takt arbeitet, müssen die Leiterbahnen dennoch Frequenzen im Gigahertz-Bereich erreichen. Ein Forscherteam der Stanford-Universität konnte mit Hilfe von Toshiba America Nano-Röhren auf einem Silizium-Halbleiter erstmals mit einem Takt von 1,02 GHz betreiben. Der Test-Chip bestand aus 256 Ring-Oszillatoren und immerhin 11.000 Transistoren und wurde mit herkömmlichen Methoden bei dem Vertragsfertiger TSMC gefertigt. Bei jedem Oszillator blieb allerdings ein Anschluss ohne Verbindung, welche dann in Stanford mit Nano-Röhren hergestellt wurde. Diese hatten einen Durchmesser von 50 Nanometer. Es funktionierten allerdings nur 19 Oszillatoren und immerhin 16 der 19 erreichten Frequenzen von über 800 MHz, mit Maximalwerten von 1,02 GHz.

Diese geringe Ausbeute führten die Forscher auf Unreinheiten im Kohlenstoff zurück. Die Gitterstrukturen seien noch nicht optimal für Leiterbahnen, weshalb die Wissenschaftler auch keinen Termin für die Serienreife angeben.

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