Exotisches Material könnte Silizium ablösen
Technology Review über Graphen in Halbleitern

Hannover, 20. März 2008 - Forschern der Stanford University ist es gelungen, enorm dünne Stränge aus dem auf Kohlenstoff basierenden Material Graphen zu erzeugen. Es könnte einen weitaus leistungsfähigeren Ersatz für das Standard-Halbleitermaterial Silizium darstellen, berichtet das Technologiemagazin Technology Review in der aktuellen Ausgabe 04/08.

Graphen ist eng verwandt mit dem Grafit in Bleistiften, besteht jedoch nur aus jeweils einer einzigen atomaren Lage Kohlenstoff. Erst 2004 konnten Graphen-Plättchen erstmals hergestellt werden. Da die Ladungsträgerbeweglichkeit extrem hoch ist, könnten Graphen-Transistoren bis zu tausendmal schneller sein, als es die heutige Siliziumtechnik erlaubt. Die Wissenschaftler konnten bei Graphen bereits exzellente elektrische Eigenschaften in einer Transistorschaltung zeigen. Unternehmen wie IBM, HP und Intel interessieren sich daher für das exotische Material.

Allerdings hat Graphen einen gravierenden Nachteil: Im Gegensatz zu Silizium überträgt es auch im ausgeschalteten Zustand noch Elektronen. Ein Chip aus Milliarden solcher Transistoren würde deshalb massiv Energie verschwenden. Durch weiterentwickelte Produktionsverfahren ließe sich diese Eigenschaft aber verbessern, sodass Graphen auch für Prozessoren attraktiv würde. Bis zur Herstellung von Chips mit dieser Technologie sind allerdings noch viele Hürden zu nehmen.

Schon vorher dürfte Graphen einsetzbar sein als extrem gut leitende, transparente Beschichtung für Solarzellen oder als Ersatz für das teure Indiumzinnoxid, aus dem Leiterbahnen auf den Glasträgern von Displays gefertigt werden.