Hightech-Chips dank MOFs immer kleiner

Mikroprozessoren und andere Halbleiter-Bauelemente benötigen künftig weniger Strom und sind kleiner als jene, die es heute gibt. Das soll mit einer neuen Isolationstechnik gelingen, die Forscher an der Katholischen Universität Löwen entwickelt haben. Sie nutzen sogenannte Metallorganische Gerüstverbindungen (MOF). Das sind hochporöse Legierungen aus Metall und organischem Material, das als Bindemittel fungiert.

Damit ein solcher Hochleistungs-Chip funktionsfähig bleibt, müssen dessen Elemente voneinander durch einen Isolator getrennt werden. Das ist laut Rob Ameloot im Nanobereich eine höchst anspruchsvolle Aufgabe. Die Forscher nutzen MOFs, weil die darin enthaltenen Metallionen und organischen Moleküle einen stabilen isolierenden Kristall bilden.

Dabei überziehen sie das Bauteil mit einem Oxid. Dann lassen sie es mit dampfförmigen organischen Molekülen reagieren. Dabei dehnt sich das Material aus und bildet nanoporöse Kristalle, die die Räume zwischen den winzigen Bauelementen ausfüllen. Man kann den Vorgang mit einem Soufflé vergleichen. Es dehnt sich im Ofen aus und wird sehr leicht.

Waferbasierte Lösungen

Partner der Forscher ist Imec, eines der größten Forschungszentren für Nano- und Mikroelektronik in Europa, ebenfalls in Löwen. Sie haben das Know-how, waferbasierte Lösungen zu entwickeln und sie in den industriellen Produktionsmaßstab zu überführen, so Imec-Forscherin Silvia Armini. Die wenig Strom verbrauchenden Hochleistungschips sind unumgänglich für rechenintensive Prozesse, die für Künstliche Intelligenz und autonom fahrende Autos benötigt werden. (pte, Kempkens)

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