c't 21/2018
S. 34
News
Terahertz-Taktraten

Von Gigahertz zu Terahertz

Tausendfach schnellere Nanoelektronik mit Graphen statt Silizium

Erstmals sind elektronische Signale mit bis zu tausendfach höheren Taktraten erzeugt worden, als es heute auf Siliziumbasis möglich ist – und zwar in Kristallgittern der Kohlenstoff-Modifikation Graphen. Damit ist ein vielversprechendes Material für die Terahertz-Technik der Zukunft gefunden.

Ein Graphen-Gitter moduliert elektromagnetische Strahlungspulse im Gigahertz-Bereich in Signale einer vielfach höheren Frequenz. Foto: Juniks, HZDR

Seit seiner Entdeckung 2004 hat Graphen die Fantasie der Materialforscher angeheizt. „Wunderkohle“ und „Wunderfolie“ sind Attribute, die dieser Modifikation elementaren Kohlenstoffs zugeschrieben werden. Die Molekülstruktur ist in einem bienenwabenartigen Raster zweidimensional angeordnet, sodass Graphen-Gitter aus nur einer einzigen Atomlage bestehen. Trotzdem erweisen sich Graphen-Flächenkristalle als außerordentlich steif und fest, die Zugfestigkeit des Materials ist rekordverdächtig und sogar hundertfach höher als die von Stahl. Es ist extrem leicht und leitet Strom und Wärme sehr gut.

Billionen Takte pro Sekunde