Eine Gruppe von Wissenschaftern des IBM-Forschungszentrums im US-amerikanischen Yorktown Heights hat ein neues Verfahren zur Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit von Kohlenstoffnanoröhren entwickelt. Dabei wird ein unterbrochener Stromkreis mit einer dieser Röhren überbrückt und zudem wie bei einem Transistor eine Steuerspannung angelegt. Auf diese Weise lässt sich der Ort, an dem die Elektronen und Löcher der Nanoröhre unter der Aussendung von Infrarotlicht rekombinieren, entlang der Länge des Röhrchens verschieben. Darüber berichtet das Fachmagazin Physical Review Letters (Band 93, Artikel 076803).
Die von Phaedon Avouris und seinen Kollegen untersuchte Anordnung gleicht gewissermaßen einem Feldeffekt-Transistor, nur dass der elektrische Strom in diesem Fall nicht durch einen gewöhnlichen Halbleiter fließt, sondern durch eine quasi eindimensionale Kohlenstoffnanoröhre mit einem Durchmesser von nur etwa drei Nanometern. Der Stromfluss findet in einer derartigen Röhre durch den entgegengesetzten Transport von Elektronen und positiven Elementarladungen, so genannten Löchern, statt.
In dem Experiment konnte nun mittels der Steuerspannung kontrolliert werden, wie schnell sich die Elektronen und Löcher von dem jeweiligen Ende der Nanoröhre aufeinander zu bewegten. Wie sich herausstellte, waren die Löcher bei kleinen Spannungen viel schneller als die Elektronen und umgekehrt. Auf diese Weise konnte der Ort, an dem die beiden Ladungsträger miteinander rekombinierten, entlang der Röhre verschoben werden (siehe Film). Die Forscher glauben, dass ihr Verfahren zur Herstellung zukünftiger integrierter Schaltkreise aus Nanoröhren beitragen wird.
Stefan Maier
