Helmholtz

Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

  • Schutz für hauchdünne Elektronik-Flocken (Oiger.de, HZDR)

Eine Rossendorfer Physikerin entwickelt eine Kapsel- und Kontakttechnologien für neuartige 2D-Computerchips. Hauchdünne elektronische Flocken könnten den ultraschnellen Datenverkehr der Zukunft steuern: Zweidimensionale Computerchips, die nur noch nur noch fünf bis zehn Atomlagen dünn sind und aus Verbindungen der Elemente Indium beziehungsweise Gallium und Selen (Indium- und Galliumselenid) bestehen. Bisher gingen solche 2D-Chips sehr schnell kaputt, wenn sie mit Luft in Kontakt kamen. Eine Physik-Doktorandin vom „Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf“ hat dafür 2020 eine Lösung gefunden: Himani Arora überzieht die elektronischen Steuerflocken mit einer Schutzschicht aus einer Bor-Stickstoff-Verbindung – das Material nennt man hexagonales Bornitrid. Die elektrischen Verbindungen zwischen 2D-Chip und Außenwelt erzeugt die Nachwuchs-Physikerin mit Hilfe von Elektronenstrahl-Verdampfern aus Gold und Palladium. „Die Verkapselungstechnik schützt die empfindlichen Schichten vor äußeren Einwirkungen und bewahrt ihre Leistungsfähigkeit“, betonte Dr. Artur Erbe, Leiter der Arbeitsgruppe „Transport in Nanostrukturen“ am HZDR-Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung. Die zweidimensionalen Elektronikflocken können überall dort zum Einsatz kommen, wo wenig Platz für Steuertechnik ist: in der Hochfrequenzelektronik, der Optoelektronik und der Sensorik. Wenn sie zur Marktreife gelangen, könnten sie beispielsweise als Koppler zwischen Licht und Strom dienen. Die Basis für die neue Verkapselungstechnik hatte ursprünglich eine Forschungs-Gruppe um James Hone von der Columbia-University in New York entwickelt. Himani Arora hatte diese Technologie dort bei einem Forschungsaufenthalt gelernt und dann am in Dresden weiterentwickelt.