Silizium-Nanomembran leitet Strom

Forscher von der Universität Wisconsin haben herausgefunden, dass 10 Nanometer starke Silizium-Schichten elektrischen Strom überraschend gut leiten können. Diese Erkenntnis geht auf eine zufällige Beobachtung der Doktorandin Pengpeng Zhang am Materials Research Science and Engineering Center on Nanostructured Interfaces (MRSEC) an der Uni Wisconsin-Madison zurück, die eine Silizium-Membran mit 10 Nanometer Schichtstärke im Rastertunnelmikroskop (RTM) sehen konnte. Das ist nämlich im RTM nur dann möglich, wenn das untersuchte Objekt Strom leitet.

Die Forschergruppe um Mark Eriksson hat dann nach einer Erklärung für die hohe Leitfähigkeit der Silizium-Nanomembran gesucht und mittlerweile gefunden: Sie hängt mit der Beschaffenheit der Oberfläche zusammen. Wenn man diese speziell reinigt, dann verbessert sich der Stromfluss. Er ist dann auch nicht mehr abhängig von der Dotierung des Siliziummaterials.

Die Forscher erwarten, dass sich die leitenden Silizium-Nanostrukturen möglicherweise zur Verschaltung in nanoelektronischen Bauelementen einsetzen lassen. Die Eriksson-Gruppe untersucht dünne Silizium-Schichten, die auf einer isolierenden Schicht auf Siliziumwafern liegen – also Silicon-on-Insulator- (SOI-)Materialien. Die Forscher erhalten Zuschüsse vom US-Militär und vom SOI-Wafer-Hersteller Soitec, der beispielsweise auch AMD beliefert. Eine Zusammenfassung ihrer Erkenntnisse, die sie in der Zeitschrift Nature publiziert haben, findet sich auch auf der Uni-Webseite. (ciw)