Britischen Wissenschaftlern ist es gelungen, Leuchtdioden (LED) aus Silizium herzustellen, die bei Raumtemperatur effizient Licht aussenden. Damit haben sie ein altes Problem behoben, das die Computerindustrie behinderte. Die Entdeckung könnte nun zur Herstellung schnellerer und kleinerer Mikrochips führen. Dies berichtet das Wissenschaftsmagazin Nature.
Mit Silizium konnte man bisher nur sehr schwache Lichtemissionen erzeugen – und benötigte dafür sehr tiefe Temperaturen (-150°C). Daher war der Weg zur schnellen optischen Signalübertragung auf den immer kleiner werdenden Chips verstellt. Für ihre Silizium-LEDs implantierte die Gruppe um Kevin Homewood von der
Universität Surrey Bor-Atome in hochreines Silizium. Diese formen dort regelmäßig angeordnete ellipsenförmige Regionen. An diesen so genannten Fehlstellen entsteht Infrarotlicht auch bei Raumtemperatur.
“Die Chipleistung verdoppelt sich alle paar Jahre, aber das wird bald aufhören. Denn während man die Bauelemente auf den Chips immer kleiner macht, kann man ihre Kontakte und die Verbindungsdrähte zwischen ihnen nicht im selben Maße verkleinern”, sagt Homewood. Eine Lösung des Problems sei nur möglich, wenn man auf den Chips die bisherige Signalübertragung mittels Elektronen durch optische Übertragung ersetze. “Idealerweise baut man dazu die optischen Komponenten auf dem Silizium selbst auf”, erklärt Homewood.
Er betont, dass die verwendete Herstellungsmethode von der Chipindustrie ohne größere Veräderungen ihrer Produktionslinien angewendet werden könne, da das Implantieren von Bor bei der Chipherstellung zu den Standardverfahren gehöre. Das könnte die Umsetzung der Methode in die Praxis erleichtern und beschleunigen.
Arndt Dürr
