21.06.2011

Technische Universität Dresden

Kleinere Mikrochips ermöglichen leistungsfähigere Rechner

Immer kleinere Mikrochips ermöglichen, dass Computer immer leistungsfähiger werden und dabei auch noch in jede Tasche passen. Damit dieser Trend nicht an seine Grenzen stößt, fördert die Europäische Union das internationale Großprojekt AtMol (Atomic Scale and Single Molecule Logic Gate Technologies) mit zehn Millionen Euro – und das Institut für Werkstoffwissenschaft (IFWW) der TU Dresden ist gemeinsam mit zehn Forschungseinrichtungen aus Europa und Singapur dabei.

Ziel ist die Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zur Herstellung eines kompletten Chips, dessen Herz ein einzelnes Molekül ist.

Das internationale Projekt zur Entwicklung eines auf einzelnen Molekülen basierenden Computer-Prozessors ist auf vier Jahre angelegt. Der Herstellungsprozess, um den Chip Atom für Atom aufzubauen, erfordert die enge Zusammenarbeit zwischen Chemie, Physik und Materialwissenschaft sowie die Vernetzung von verschiedenen Ansätzen in Theorie und Experiment. Einen für das gesamte Projekt wichtigen Teil der experimentellen Arbeit führen Wissenschaftler der Professur für Materialwissenschaft und Nanotechnik des IFWW durch.

Mit Hilfe eines Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskops, das kürzlich aus Mitteln der Europäischen Union (EFRE) und des Freistaates Sachsen im Rahmen des Sächsischen Exzellenzclusters ECEMP gefördert wurde, werden die Forscher atomare Drähte, die weniger als einen Milliardstel Meter breit sind, Atom für Atom aufbauen und mit einzelnen Molekülen verbinden. Zum Vergleich: Eintausend solcher molekularen Chips passen auf die Fläche eines heute üblichen Mikrochips. Damit könnte die Leistung von Computern um Größenordnungen gesteigert werden.
Zu AtMol gehören neben der TU Dresden neun der weltweiten führenden Laboratorien in der molekularen Nanowissenschaft, darunter das CEA-LETI in Grenoble und die Atom Tech Research Group des IMRE (Agentur A*STAR) in Singapur. Die verschiedenen architektonischen Konzepte, die Herstellung des Rechners Atom für Atom, die Verbindungsleitungen und seine Einkapselung sowie auch die Erforschung einer möglichen technologischen Roadmap, die über das Mooresche Gesetz
hinausgeht, werden in den vier Jahren des AtMol-Projektes untersucht.

Damit passt AtMol hervorragend zum wissenschaftlichen Standort Dresden, an dem Forschung und Entwicklung von neuen Materialien für Elektronik und Nanotechnologie eine zentrale Rolle spielen. Für die Region Dresden, mit den hier angesiedelten Unternehmen im Bereich der Mikro- und Nanoelektronik und der hohen Dichte an universitären und äußeruniversitären Forschungseinrichtungen, stellt die Entwicklung von Technologien auf der atomaren Skala eine neue und faszinierende Herausforderung dar.

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