Immer mehr Varianten ultradünner Drähte mit Durchmessern von einigen Milliardstel Metern entstehen in den Laboren von Chemikern und Physikern. Ihre Vielfalt an Eigenschaften als Leiter, Halbleiter, Isolator oder gar Supraleiter lässt auf zahlreiche Anwendungen für eine winzige und leistungsfähige Nanoelektronik der Zukunft hoffen. Einen weiteren wichtigen Schritt in diese Richtung gingen nun amerikanische Wissenschaftler, die erstmals mehrschichtige Nanodrähte aus verschiedenen Materialien wachsen ließen.
Die Kontrolle von Grenzflächen in Nanobauteilen mit großen Oberflächen wird zunehmend wichtig für den Aufbau von elektronischen und optischen Bauteilen, berichten die Wissenschaftler um Charles M. Lieber von der Harvard University in Cambridge im Fachblatt Nature (Vol. 420, S. 57). Was mit einer besseren Kontrolle möglich wird, zeigt sich nun in den mehrwandigen Nanoröhren, die die Forscher aus der Gasphase nach und nach wachsen ließen.
Rund 50 Nanometer Durchmesser misst so ein Koaxial-Nanodraht mit einem Kern aus Germanium und einem Mantel aus Silizium. Auch eine dreischichtige Struktur aus Silizium, Siliziumoxid und Germanium konnten die Wissenschaftler aufbauen. Startpunkt für das Wachstum des Nanodrahtes bildete ein katalytisch wirkender Haufen aus Goldatomen, ein so genannter Cluster.
So könnte nun ein halbleitender Kern sicher mit einer isolierenden Nanoschicht aus Siliziumoxid ummantelt werden. Auch andere Material-Kombinationen mit Metallen oder isolierenden Kristallen halten die Wissenschaftler mit ihrer Methode für möglich. Durch eine Kombination ihrer Methode mit den weltweit zahlreichen Erfahrungen des “Chemical Vapour Deposition” (CVD) könnten nun vielfältige Kombinationen von Materialien entstehen. Neben isolierten Halbleiterdrähten wären auch nanostrukturierte Module für die optische Datenverarbeitung via Lichtleiter möglich.
Jan Oliver Löfken
