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Jülich: Nano-Center: Reise in die Welt der Winzlinge

Jülich : Nano-Center: Reise in die Welt der Winzlinge

Die auf Silizium gestützte Mikroelektronik ist bald ausgereizt. Speicherfähigkeit und Datenfluss von Computern werden nur noch mit erheblichem, nicht mehr bezahlbarem Aufwand steigerbar sein.

Hier schlägt die Stunde für neue Materialen, Bauelemente und Funktionen.

Das am Montag am Forschungszentrum gegründete „Center of Nanoelectronic Systems for Information Technology”, kurz CNI, widmet sich der hierfür notwendigen Grundlagenforschung.

„Wir haben heute nach außen sichtbar zusammengeführt, was schon seit 15 Jahren innerhalb des Forschungszentrums erfolgreich Grundlagen der Informationstechnologie erforscht”, sagte Prof. Richard Wagner, Vorstandsmitglied des Forschungszentrums Jülich.

400 Patente und 3000 Publikationen lautet die bisherige stolze Erfolgsbilanz in diesem Bereich.

Damit die Arbeit noch effektiver vorangetrieben wird, wurde im Rahmen eines Festkolloquims das so genannte „Center of Nanoelectronic Systems for Information Technology” (CNI) aus der Taufe gehoben.

Das CNI geht auf eine Initiative von sieben Teilinstituten des Instituts für Schichten und Grenzflächen (ISG) und des Instituts für Festkörperforschung (IFF) zurück.

Neue Materialien, Bauelemente und Funktionen für die Computer von übermorgen zu entwickeln, haben sich die Jülicher auf ihre Fahnen geschrieben. Sie wollen der so genannten Nanoelektronik den Weg bereiten.

Für die Reise in die Nanowelt, die Welt der Zwerge und Winzlinge, fühlt sich das CNI bestens gerüstet. Diese Technik soll die Anforderungen der Computertechnik zumindest in den nächsten 25 Jahren erfüllen, bis auch hier die Wissenschaftler an die Grenzen das Machbaren stoßen.

Ein Handy, das simultan übersetzt, wenn der japanische Geschäftspartner anruft, ein „intelligentes” Auto, das den Verkehr beobachtet und bei Gefahr eingreift, der Serviceroboter, der die Hausarbeit erledigt - alles Visionen einer zukünftigen Nanoelektronik.

Um sie zu verwirklichen, müssen logische Schalter, Speicherbausteine und Sensoren in Computern immer effizienter und kleiner werden. Die Rechenleistung eines aktuellen Superrechners muss auf einem fingernagelkleinen Chip Platz finden.

Die heutige Siliziumtechnologie wird in den nächsten Jahren ihre Möglichkeiten ausgereizt haben, betont Prof. Rainer Waser, Direktor am Institut für Festkörperforschung und CNI-Koordinator.

„Innerhalb des CNI betreiben wir Grundlagenforschung weit im Vorfeld der industriellen Entwicklung und Produktion, und dennoch in Abstimmung mit der Halbleiterindustrie”, beschreibt Wagner das Forschungsprogramm.

„Dabei richten wir unseren Blick auf viele unterschiedliche Materialien: angefangen bei den klassischen Halbleitern, die heute die Computerwelt beherrschen, über neuartige ferroelelektrische Oxide bis hin zu elektronisch aktiven Molekülen und lebenden Nervenzellen.”

Kooperation mit dem Aachener „NanoClub”

Mit ausgefeilter Technologie können die Jülicher Wissenschaftler maßgeschneiderte „Miniaturbauwerke” fertigen. Fernziel sind ultraschnelle Transistoren.

Vor ihren hoch empfindlichen Analysemethoden können sich selbst einzelne Atome nicht mehr verstecken. Eine exzellente Theorie-Gruppe entschlüsselt die Regeln des atomaren Zusammenspiels am Großrechner.

Gerade am Anfang befindet sich dagegen die molekulare Informationsverarbeitung Stichwort: Rechnen mit Molekülen.

Mit dem „NanoClub” der Rheinisch-Westfälisch Technischen Hochschule Aachen (RWTH) ist ein regionaler Forschungsverbund fest geplant.