Nanoelektronik

Der Begriff der Nanoelektronik unterliegt keiner strengen Definition, da der Übergang zwischen Mikroelektronik und Nanoelektronik fließend verläuft. Derzeit werden in der Mikroelektronik Strukturbreiten [kleinste, über Strukturierungsverfahren (Lithographie) realisierbare Abmessung bei integrierten Schaltkreisen] von 0,045 µm (Mikrometer) bzw. 45 nm (Nanometer) erreicht. Als Nanoelektronik werden integrierte Schaltkreise bezeichnet, deren Strukturbreiten (deutlich) unter 100 nm liegen. Für das nächste Jahrzehnt wird hierbei mit einer weiteren Miniaturisierung bis auf 23 nm gerechnet. Die optische Lithographie stößt dann jedoch aus physikalischen Gründen an ihre Grenze, so dass in der nahen Zukunft ein radikaler Technologiewechsel unumgänglich werden wird.

Da aber mit sinkenden Strukturen steigender Einfluss von Leckströmen und Quanteneffekten zu erwarten sind, werden auch alternative Bauteilkonzepte wie der Y-Transistor diskutiert.

Nanofabrikation

Die Mikroelektronik entwickelt sich weiter zur Nanoelektronik mit noch höherer Leistung in noch kleineren Bauteilen bei noch geringeren Kosten.

Grund für diese Kostendegression sind die einzigartigen Eigenschaften des Chipmaterials Silizium. Nur Silizium lässt sich großvolumig in höchster Perfektion herstellen und bildet damit die Basis für ein Materialsystem, das die heutige und zukünftige Elektronik dominiert. Perfekte Silizium-Wafer mit 200mm und 300mm Durchmesser, bei deren Herstellung und Verarbeitung zu Speichern und Prozessoren Deutschland eine führende Position einnimmt, bieten deutliche Vorteile bei der Wirtschaftlichkeit der Elektronikproduktion.

In der Nanoelektronik sollen Chipstrukturen bis in den Nanobereich verkleinert werden. Nanotechnologen wenden hier beispielsweise die Extreme Ultraviolett Lithographie (EUVL) an.

Siehe auch: Nanotechnik

Weblinks

Website eines Forschungsverbund der Nanotechnologie

Literatur

Charles. M. Lieber, Scientific American, The incredible Shrinking Circuit, (2001)
PriceWaterhouseCoopers, Technology Forecast: 2000 - From Atoms to Systems: A perspective on technology, PriceWaterhouseCoopers Technology Center, (2000), ISBN 189186503X
Jean-Baptiste Waldner, Nanocomputers & Swarm Intelligence, ISTE, London, (2007), ISBN 1847040020.