Nano-Schaltkreise aus dem Reagenzglas

Ein Verbund europäischer Forschungsgruppen will Prototypen nanoelektronischer Schaltkreise "im Reagenzglas züchten". Beteiligt sind Teams der europäischen Sony-Laboratorien, der Universitäten Hamburg, Barcelona, Wien und Dublin sowie des Nationalen Mikrostrukturforschungszentrums Irland. Innerhalb ihres Rahmenprogramms zur Förderung zukünftiger Schlüsseltechnologien hat die Europäische Union Fördermittel für das Projekt bewilligt, das zwischen Biotechnologie, Materialforschung und Mikroelektronik angesiedelt ist.

Im ersten Schritt soll nun eine Unterlage aus einer dünnen Schicht hochgeordneter Proteinkristalle aufgebaut werden. Als Besonderheit besitzen diese Schichtkristalle in regelmäßigen Abständen von zehn bis 20 Nanometern kleine Vertiefungen, die mit je einem fest verankerten Halbleiternanopartikel gefüllt werden sollen. Die Nanoteilchen werden vorher durch chemische Synthesen in Lösung präpariert und sollen die Funktion elektronischer Speicher (Kondensatoren) oder Schaltelemente (Transistoren) übernehmen.

Maßgeschneiderte DNA-Segmente, die selektiv an die Teilchenoberflächen angebunden und chemisch metallisiert werden, bilden die Verdrahtung dieser Schaltkreise. In einem anderen Versuch sollen solche dünnen Drähte aus Metallnanopartikeln hergestellt werden, die, wie auf einer Perlenschnur aufgereiht, ebenfalls durch chemische Reaktionen mit den Halbleiterteilchen verknüpft werden sollen. Das rein auf chemischer Synthese und Selbstorganisation der Materie beruhende Strukturierungsverfahren könnte einmal die aufwendigen Lithographieverfahren herkömmlicher Mikroelektronik ablösen. Die Gesamtförderung für das zunächst auf drei Jahre angelegte Projekt "Biomolecule Driven Assembly of Nanoparticle Based Electronic Devices (BIOAND)" beträgt etwa zwei Millionen Euro. (wst)