Kohlenstoff-Nanoröhren sind besser als Kupferdrähte

publiziert: Sonntag, 16. Mrz 2008 / 10:30 Uhr / aktualisiert: Sonntag, 16. Mrz 2008 / 11:14 Uhr

Troy, NY/Gent - Forscher des Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) haben festgestellt, dass Kohlenstoff-Nanoröhren für Interconnects (elektrische Verbindungen in Mikrochips) besser geeignet sind als Kupferdrähte. Der elektrische Widerstand ist deutlich geringer.

Saroj Nayak stellte signifikante Unterschiede bei Kupfer und Kohlenstoff-Nanoröhren fest.
Saroj Nayak stellte signifikante Unterschiede bei Kupfer und Kohlenstoff-Nanoröhren fest.
1 Meldung im Zusammenhang
Weiterführende Links zur Meldung:

Die 500 besten Supercomputer der Welt

top500.org

Das ist das Ergebnis von Computersimulationen, die erstmals quantenmechanische Effekte in Nanodrähten aus Kupfer berücksichtigt haben. Die Forscher geben sich überzeugt, dass die Kohlenstoff-Nanoröhren die Nachfolger für Kupferdrähte in Mikrochips werden. Die Technologie müsse aber noch weiter erforscht werden, um bestehende Probleme zu lösen.

Eine klassische Betrachtung von Leitermaterialien erscheint den Forschern bei immer kleiner werdenden Strukturen in Mikrochips nicht ausreichend. «Auf Nanoskalen verhalten sich Objekte nicht so, wie im makroskopischen Bereich», erklärt Teamleiter Saroj Nayak, Physiker am RPI.

Supercomputer verglich Materialien

Aus diesem Grund haben die Forscher quantenmechanische Computermodelle erstellt, um die Charakteristiken von Kupferdrähten und Bündeln aus Kohlenstoff-Nanoröhren zu vergleichen.

Über mehrere Monate wurden Simulationen am Supercomputer des Computational Center for Nanotechnology Innovations des RPI durchgeführt. Dieses IBM-BlueGene-System belegt aktuell Platz zwölf der Liste der Top 500 Supercomputer und ist das weltweit leistungsstärkste Computersystem einer Einzeluniversität.

Deutlich geringerer Widerstand

Ergebnis der umfangreichen Simulationen war, dass Kohlenstoff-Nanoröhren-Bündel im Vergleich zu Kupferdrähten einen deutlich geringeren elektrischen Widerstand bieten. Damit erscheinen sie als Material für Interconnects gut geeignet.

«Angesichts der gesammelten Daten denken wir, dass Kohlenstoff-Nanoröhren bei 45 Nanometern bessere Leistung bieten werden als Kupferdrähte», meint Nayak. Damit bezieht er sich auf jene Strukturgrösse, auf die aktuell von der Chip-Industrie für den CPU-Massenmarkt gesetzt wird. Sowohl Intel als auch AMD fertigen inzwischen Prozessoren in 45-Nanometer-Technologie. Sie ist der jüngste Schritt im Miniaturisierungs-Wettlauf der Computerindustrie.

Kupfer nicht ausreichend

Doch eine weitere Miniaturisierung von Mikrochips werde mittelfristig an Kupfer als Interconnect-Material scheitern, meinen Forscher. «Kupferdraht-Interconnects schränken die Leistung integrierter Silizium-Schaltkreise erheblich ein», erklärte etwa Dries Van Thourhout von der Universität Gent gegenüber dem EU-Service ICT Results. «Es ist schwer, Daten über diese Verbindungen auf eine ausreichend schnelle, energieeffiziente Weise zu übertragen.

Es ist ein Problem der Bandbreite und Kupfer wird für die Verarbeitungsleistung der zukünftigen Mikrochips nicht ausreichen.» Innerhalb der nächsten fünf bis zehn Jahre müsse ein guter Ersatz für Kupfer gefunden werden, heisst es vom RPI.

Noch nicht massentauglich

Dieser Ersatz können Kohlenstoff-Nanoröhren sein, sind die dortigen Forscher angesichts ihrer Ergebnisse, die im März im Journal of Physics: Condensed Matter veröffentlicht werden, überzeugt. Allerdings müssten noch Probleme gelöst werden, wie etwa die Frage der kosteneffizienten Massenproduktion oder die Züchtung von Kohlenstoff-Nanoröhren, die wirklich rein metallische Eigenschaften aufweisen.

Der Einsatz von Kohlenstoff-Nanoröhren als Interconnects wird auch von anderen Gruppen erforscht, etwa in Stanford oder bei Infineon. Ein anderer denkbarer Ansatz sind optische Interconnects, woran etwa an der Universität Gent gearbeitet wird.

(tri/pte)

Lesen Sie hier mehr zum Thema
Telstar 18: Der offizielle Adidas Ball zur FIFA WM 2018 in Russland.
Telstar 18: Der offizielle Adidas Ball zur FIFA WM ...
Der Fussball, das runde Leder, hat eine lange und faszinierende Geschichte, die eng mit der Entwicklung des Sports selbst verbunden ist. Von den Anfängen mit einfachen Naturmaterialien bis hin zu Hightech-Produkten aus synthetischen Stoffen und computergestützten Designs hat der Fussball eine bemerkenswerte Evolution durchlaufen. mehr lesen 
eGadgets Das Paul Scherrer Institut hat eine innovative Methode entwickelt, um historische Tonbänder auf schonende Weise zu ... mehr lesen  
Magnettonband mit der Aufnahme von B.B. Kings Konzert am Jazzfestival Montreux von 1980 aus dem Archiv der Claude Nobs Foundation. Das Band befindet sich in einem fortgeschrittenen Stadium des Verfalls, sodass es mit herkömmlichen Methoden nicht mehr direkt abgespielt werden kann.
KI wird in Zukunft gross im Militär eingesetzt werden.
Forscher aus den USA haben GPT-4 in einem Kriegsspiel zur Planung von Gefechten eingesetzt. Dabei schnitt das Modell besser ab als bisher veröffentlichte militärische ... mehr lesen  
Publinews Künstliche Intelligenz wird bereits seit längerem im Bankenwesen verwendet. Die aktuellen rasanten Entwicklungen markieren jedoch eine neue Epoche disruptiver Technologien. Banken weltweit erkennen das Potenzial, nutzen KI zur Datenanalyse und optimieren ihre Services. mehr lesen  
Titel Forum Teaser
  • keinschaf aus Wladiwostok 2826
    grüezi Wie lasterhaft Mitleid mitunter sein kann, beweisen Sie doch gerade ... Mo, 26.12.16 20:05
  • Kassandra aus Frauenfeld 1781
    Vom Tode träumt ein negrophiles Schäfchen doch ständig. Wenn tausende Frauen in England ... Mi, 28.09.16 11:58
  • HentaiKamen aus Volketswil 1
    Kommt wieder Aber leider eine RIESEN Verlust für Leser wie mich die nicht mit dem ... Sa, 13.08.16 01:13
  • keinschaf aus Wladiwostok 2826
    sogar nach dem Tode hat die Kassandra noch die grösste Schnauze... jaja, diese ... Fr, 12.08.16 16:30
  • Kassandra aus Frauenfeld 1781
    Wow, wie hat sich die gute Kubra gemausert! Ich danke auch Ihnen ganz persönlich für die vielen harten und ... Mi, 20.07.16 20:25
  • Pacino aus Brittnau 731
    Übrigens, wusstet ihr schon . . . . . . dass die Foren von AZ (Wanner), 20min. und Schweizer Fernsehen ... Mi, 29.06.16 15:20
  • PMPMPM aus Wilen SZ 235
    Und jetzt? Ist noch online...? Liebes news-Team, schade ist die Situation so, dass etwas aufhören ... Di, 28.06.16 22:43
  • kubra aus Berlin 3232
    Danke für die gelebte Pressefreiheit. Damit mein ich durchaus auch den ... Di, 28.06.16 16:09
Viele Start-ups in der Schweiz haben sich dem Umweltschutz verschrieben.
Green Investment Start-ups für die Nachhaltigkeit aus der Schweiz Kaum ein anderes Land in Europa ist beim ...
Der Erfolg einer Boutique steht und fällt mit der Leidenschaft und dem Engagement des Gründers.
Startup News Von der Idee zum Geschäft: Gründung und Eröffnung einer Boutique Der Traum von der eigenen Boutique - für viele Modefans und Geschäftsenthusiasten eine reizvolle Vorstellung. Doch hinter dem glamourösen ...
Jedes dritte KMU in Deutschland hat 2011-2013 Energie eingespart.
KMU-Magazin Research Energiewende ist im Mittelstand angekommen Die kleinen und mittleren Unternehmen sind auf ...
 
News
         
Firmen ohne eigene Design- und IT-Abteilung sind mit der Gestaltung und Programmierung ihrer eigenen Website häufig überfordert.
Publinews Eine informative und professionell wirkende Website ist für Firmen unverzichtbar. Diese umzusetzen, erfordert technisches Know-how, ein Gefühl für die eigene Marke ... mehr lesen
Für Windows 11 wird ein relativ aktuelles Notebook benötigt.
Publinews Das 2015 veröffentlichte Windows 10 läuft wie seinerzeit Windows 7 besonders stabil und solide. Es gilt als ausgereift. Das hat sich ... mehr lesen
Hauptsächlich wird CBD-Marihuana zerkleinert und geraucht. Nicht im Bild: CBD-Gummibärchen.
Publinews CBD Gummibärchen erfreuen sich immer grösserer Beliebtheit bei Verbrauchern auf der ganzen Welt. Aber was macht sie so besonders und ... mehr lesen
Die Zukunft des Druckens sieht eine Balance zwischen Qualität, Kosten und Umweltverträglichkeit vor.
Publinews In unserer digitalen Welt mag man meinen, die Bedeutung des Druckens hätte abgenommen. Doch in Wahrheit spielen gedruckte ... mehr lesen
Es gibt eine Fülle von bewährten Strategien zur Bewältigung von Arbeitsplatzstress.
Publinews Stress am Arbeitsplatz ist zu einer allgegenwärtigen Realität geworden, die viele von uns täglich erleben. Die ... mehr lesen
Bei einem Apéro darf auf keinen Fall eine Auswahl an kleinen Snacks und Fingerfood fehlen.
Publinews Ein Hauch von Eleganz und Raffinesse umweht die Kunst des Apero Rezepts. Tauchen Sie ein in die Welt der ... mehr lesen
Machen Sie das Beste aus Ihrem Geld.
Publinews Die Entscheidung zwischen einem Privatkredit und Leasing beeinflusst massgeblich die finanzielle Flexibilität und die langfristige ... mehr lesen
Im Endeffekt gilt immer: Das Verständnis der eigenen Anlageziele und das Risikoprofil ist entscheidend.
Publinews In der Welt der Kapitalanlagen symbolisieren Dividenden eine Quelle regelmässiger Einkünfte, die das Herz ... mehr lesen
Sich nach der Arbeit zu entspannen, bringt viele Vorteile für Ihr Privat- und Berufsleben mit sich.
Publinews Jede Arbeit ist mit stressigen Situationen verbunden, die Ihre Unruhe verstärken können. Einige dieser Situationen scheinen unvermeidlich ... mehr lesen
Stellenmarkt.ch
Wirtschaft Marken
   Marke    Datum
19.04.2024
19.04.2024
19.04.2024
19.04.2024
LEKER Logo
19.04.2024
    Information zum Feld
Bitte geben Sie hier einen Markennamen ein wie z.B. 'Nespresso'
Kreditrechner
Wunschkredit in CHF
wetter.ch
Heute So Mo
Zürich 2°C 7°C gewitterhaftleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig trüb und nass wolkig, aber kaum Regen
Basel 5°C 9°C wolkig, aber kaum Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wolkig, aber kaum Regen wolkig, aber kaum Regen
St. Gallen 2°C 5°C starker Schneeregenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig immer wieder Schnee wolkig, wenig Schnee
Bern 4°C 7°C wechselnd bewölkt, Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wechselnd bewölkt, Regen Schneeregenschauer
Luzern 4°C 7°C wechselnd bewölkt, Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig trüb und nass wolkig, aber kaum Regen
Genf 6°C 11°C wolkig, aber kaum Regenleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wolkig, aber kaum Regen wolkig, aber kaum Regen
Lugano 11°C 17°C recht sonnigleicht bewölkt, ueberwiegend sonnig wechselnd bewölkt trüb und nass
mehr Wetter von über 8 Millionen Orten