Koolstofgeheugen stap dichterbij

Eerste nanobuisjes in werkende processor ingebouwd

Onderzoekers van de universiteit Berkeley hebben een werkende processor gemaakt waarin nanobuisjes zijn verwerkt. Ze verwachten dat hiermee onder meer elektronisch geheugen gemaakt kan worden, dat duizenden malen groter is dan de huidige siliciumgeheugenchips.

Dit schrijven de onderzoekers in het januarinummer van het wetenschappelijk tijdschrift Nano Letters. Volgens de wetenschappers is het voor het eerst dat 'nanotubes', microscopische koolstofbuisjes, zijn gecombineerd met elektronica tot een werkende siliciumchip. "Het is de eerste stap naar het bouwen van complexere nano-elektronische circuits", aldus scheikundige Hongjie Dai, een van de hoofdonderzoekers.

Toeval

De koolstofbuisjes zijn minder dan een tienduizendste van een haar dik, maar toch bijzonder stevig. De elektrische eigenschappen variëren per type. Sommige geleiden stroom, andere gedragen zich als een halfgeleider.
De onderzoekers stuitten min of meer per ongeluk op de toepassing in een elektrische circuit. Ze zochten naar een methode om de productie van de verschillende soorten koolstofbuisjes nauwkeuriger te maken.
Het is wetenschappers nog niet bekend hoe bij het maken van koolstofbuisjes de elektrische eigenschap valt vast te leggen. Om uit te vinden of een proces leidt tot geleidende of halfgeleidende koolstofbuisjes zijn vele uren handwerk nodig.
De automatisering van deze analyse leidde tot de integratie met een siliciumchip. Daarvoor bouwden de Californische onderzoekers eerst een speciale microprocessor, bestand tegen de hoge temperatuur waarbij de nanobuisjes gemaakt moeten worden. De uiteindelijke processor, 1 vierkante centimeter groot, bevatte duizenden koolstofbuisjes.

Hitte-resistent

Het schakelcircuit stelt de wetenschappers in staat te bepalen welke pad wordt afgelegd naar welk koolstofbuisje. Zo bepaalden ze hoe deze reageerden op elektrische stroom en of de geleidendheid ervan kon worden in- of uitgeschakeld.
"Met slechts 22 testschakelingen kunnen we van tweeduizend koolstofbuisjes vaststellen welke elektrische eigenschappen ze hebben", stelt promovendus Yu-Chih Tseng, de hoofdauteur van het artikel. "Dit gebeurt volledig automatisch."
"We slaagden erin een gereedschap te maken voor nanotechnologen, en bewezen tegelijkertijd dat het mogelijk is om complexe micro-elektronica te bouwen met koolstofbuisjes."
Commerciële toepassingen zitten er voorlopig niet in, waarschuwt de universiteit. Dit komt onder meer doordat voor de hitteresistente chips molybdenum gebruikt is. Dit metaal wordt maar zelden gebruikt door chipfabrikanten, omdat het een hoge elektrische weerstand heeft. < BR>