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Selbstwachsende Nanonetzwerke

Von Rainer Scharf
 

Kohlenstoffnanoröhren können "von selbst" zwischen winzigen Siliziumsäulen wachsen und ein geordnetes Netzwerk bilden, wie japanische Forscher jetzt herausgefunden haben. Auf diese Weise ließen sich elektrische Leitungen zwischen Tausenden von Quantenpunkten verlegen.

Um das Nanonetzwerk zu knüpfen, haben Yoshikazu Homma und seine Kollegen von den NTT Forschungslaboratorien zunächst mit Röntgenstrahllithographie auf einer Siliziumoberfläche rund 2000 winzige, aufrecht stehende Siliziumsäulen hergestellt. Die gleichmäßig angeordneten Säulen hatten einen Abstand von 500 Nanometer - das ist die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes - und eine Dicke von 100 Nanometer.

(Bild)
Das Netzwerk aus Nanoröhren unter dem Rasterelektronenmikroskop. Quelle: NTT Corporation.

Anschließend wurden die Säulen mit dünnen Schichten aus Eisen oder Kobalt überzogen, die sich als Katalysatoren für das Wachstum von Kohlenstoffnanoröhren bewährt haben. Die Röhren wurden durch chemische Gasphasenabscheidung hergestellt: Kohlenstoff, der verdampft worden war, schlug sich auf der Endfläche der Säulen nieder und bildete dabei einwandige Nanoröhren. Viele der Röhren wuchsen so lange, bis sie eine benachbarte Säule erreicht hatten. Doch auch zwischen weiter entfernten Säulen bildeten sich Kontakte.

Da Kohlenstoffnanoröhren je nach ihrer Struktur gute elektrische Leiter sind, eignen sie sich als Drähte für Schaltkreise. Die japanischen Forscher glauben deshalb, dass sich mit ihrer Methode in Zukunft Quantenpunkte und andere Nanobauteile von selbst zu elektrischen Netzwerken verknüpfen werden. 

Quelle

Y. Homma et al.: Growth of suspended carbon nanotube networks on 100-nm-scale silicon pillars. Applied Physics Letters 81, S. 2261 (2002)
http://dx.doi.org/10.1063/1.1507840

Y. Homma et al.: Interconnection of nanostructures using carbon nanotubes. Physica B 323, 122 (2002)
http://dx.doi.org/10.1016/S0921-4526(02)00872-4

Kontakt
Yoshikazu Homma (+81 462 40 3462)
homma@will.brl.ntt.co.jp

Weitere Informationen
NTT Grundlagenforschung
http://www.brl.ntt.co.jp

Weitere Nanotube-Links
http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/~maruyama/nanotube.html
http://www.pa.msu.edu/cmp/csc/nanotube.html

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