Graphit für die Flash-Herstellung

Seit Jahrzehnten schaffen es Ingenieure, immer mehr Daten auf immer kleineren Speicherchips aus Silizium unterzubringen. Soll die Miniaturisierung jedoch weitergehen und zugleich die Leistungsfähigkeit der Chips zunehmen, müssen in absehbarer Zeit andere Materialien her. Kandidaten sind etwa Kohlenstoffnanoröhren oder Graphen, Blätter aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen. Beide haben aber einen Haken: Sie eignen sich (noch) nicht für eine Massenproduktion und können nicht in bestehende Fertigungsprozesse integriert werden.

Wissenschaftler der Rice University in Houston, Texas, haben nun einen Verwandten von Nanotubes und Graphen im Visier: das gute alte Graphit, das uns in "Bleistiften" begegnet, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Der Chemiker James Tour und sein Mitarbeiter Alexander Sinitskii haben daraus einen Speicher-Prototyp mit hoher Datendichte hergestellt, der Ähnlichkeiten mit den zum Beispiel in MP3-Playern genutzten Flash-Speichern hat. Wie diese kommt der Graphit-Speicher ohne bewegliche Teile aus, was ihn stoßunempfindlicher als Festplatten macht, die mit Feinmechanik arbeiten.

Der Grundaufbau sieht so aus: Zwischen zwei Elektroden befindet sich eine Graphit-Schicht auf einem Silizium-Substrat. Legt man eine Spannung an, bildet sich im Graphit ein Riss – und dieser wird für die Darstellung von Bitwerten ausgenutzt. Ein Riss bedeutet eine "1", die glatte Schicht stellt eine "0" dar. Ob ein Riss vorliegt, können die Forscher mit einer niedrigeren Spannung ermitteln. Überschrieben wird er mit einer höheren Spannung, die ihn glättet und zum Verschwinden bringt. James Tour räumt allerdings ein, dass er noch nicht genau verstehe, warum die Risse in den Graphit-Schichten entstehen. Er vermutet, dass die Spannung im Kohlenstoff Zonen erzeugt, die mit dem Silizium darunter reagieren.

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• Ein Riss im Datenraum

(bsc)