Ultraclean Kohlenstoff-Nanoröhren: ein wichtiger Baustein für Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Transistoren
Kohlenstoff-Nanoröhren (Carbon Nanotubes, CNTs) sind zylindrische Strukturen in Miniaturgröße, die aus einer Kohlenstoffplatte mit der Dicke eines Atoms bestehen. Nach mehr als einem Jahrzehnt der Forschung haben diese vor Kurzem den Weg in kommerzielle Produkte gefunden, auf Grund ihrer herausragenden Festigkeit in erster Linie als Strukturverstärkungen. Dank ihrer erstaunlichen und einzigartigen elektrischen Eigenschaften stehen sie auch im Mittelpunkt intensiver Forschungsarbeiten in der Nanoelektronik. Ihr Einsatz erfordert jedoch genaue Kenntnisse und Kontrolle über diese Eigenschaften. EU-finanzierte Wissenschaftler arbeiten an dem Projekt "Doped semiconductor contacts for low resistance contacts to carbon nanotubes" (CNTCONTACT), das mit der Entwicklung von Bausteinen für CNT-Feldeffekttransistoren mehrere wichtige Fragen angeht. Die Forscher haben eine zentrale Herausforderung für das Erreichen reiner CNTs am Ende der Verarbeitung erfolgreich gelöst. Es wurde vermieden, die CNTs während der Transistorherstellung aggressiven Chemikalien und Verfahren auszusetzen, indem diese im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahrensströmen erst im letzten Schritt gezüchtet wurden. Die CNTs wurden mit einem ultradünnen Isolator als Schutzschicht bedeckt, um die Fehlerfreiheit der CNTs während der weiteren Verarbeitung aufrechtzuhalten. Darüber hinaus entwickelten die Wissenschaftler eine Bewertungsplattform, um die Nachbearbeitung und die Beschichtung zu beurteilen. Wissenschaftler demonstrierten die Fähigkeit zur Serienfertigung von bis zu hundert transistorartigen Strukturen auf Chipebene. Bei einer Herstellung auf Wafer-Ebene könnten Tausende von Transistoren pro Durchlauf gefertigt werden. CNTCONTACT hat einen Prozess entwickelt und demonstriert, der ultrareine CNT-Transistorstrukturen und -Technologien ermöglicht, um die Auswirkungen der Verarbeitung auf CNT-Struktur und elektrische Eigenschaften zu bestimmen. Die Anwendung dieser Verfahren und Tools liefert wichtige Impulse für die schnelle wissensbasierte Entwicklung und Vermarktung CNT-basierter Elektronik.
Schlüsselbegriffe
Chip, Transistoren, Kohlenstoff-Nanoröhren, Halbleiter, Photolithographie, Wafer
