Computerchips der Zukunft könnten direkt durch den Zerfall von eingebauten radioaktiven Isotopen mit Energie versorgt werden. Amerikanische Forscher haben nun einen ersten Schritt zur Verwirklichung dieser Vision unternommen: Sie haben eine Methode entwickelt, mit der dünne Schichten aus Quarz auf einfache Art und Weise mit radioaktivem Wasserstoff versetzt werden können.
Kevin Chen und seine Kollegen von der Universität von Pittsburgh haben in ihrer Studie eine schon seit längerer Zeit für den Einschluss von gewöhnlichem Wasserstoff in Glas entwickelte Methode modifiziert. In ihrem Experiment brachten die Wissenschaftler zunächst eine hochreine Quartzschicht in einen Behälter, der mit einer unter Druck stehenden Atmosphäre des radioaktiven Wasserstoffisotops Tritium aufgefüllt war.
Durch Beschuss der Quarzoberfläche mit einem energiereichen ultravioletten Laserstrahl konnten dann Tritiumatome bis zu einer Tiefe von acht Mikrometern in die Quarzschicht eingebaut werden. Etwa 60 Prozent der eingedrungenen Atome gingen dabei zudem chemische Bindungen mit der atomaren Struktur des Glases ein.
Da Tritium mit einer Halbwertszeit von etwa 12,7 Jahren unter Aussendung von schnellen Elektronen zerfällt und dabei Wärme abgibt, könnten derartig dotierte Glasschichten möglicherweise einmal zur Energieversorgung von Mikroprozessoren aus Silizium benutzt werden, so Chen. In einem nächsten Schritt wollen die Forscher nun daran gehen, ihre Methode mit der in der Industrie zur Herstellung von Schaltkreisen eingesetzten Photolithographie zu verbinden. Auf diese Weise können die Tritiumschichten dann mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern in einem Schaltkreis platziert werden.
Applied Physics Letters, Bd. 88, Seite 134101 Stefan Maier
