Elektronik: Forscher bauen Transistor aus nur einem Atom

Auf dem Weg zur nächsten Computergeneration hat ein internationales Forscherteam einen bedeutenden Schritt nach vorne gemacht. Sie konstruierten einen Transistor, der nur aus einem einzigen Atom besteht. Transistoren sind als Schalter und Verstärker von elektrischen Signalen die wichtigsten Komponenten von Computerchips. Gelingt es, solche Bauteile künftig in Serie zu fertigen, wären Computer mit einer bisher kaum vorstellbaren Rechenleistung möglich.

Wie die Wissenschaftler in „Nature Nanotechnology“ berichten, platzierten sie mithilfe des Lithografie-Verfahrens sowie eines Rastertunnelmikroskops ein einzelnes Phosphoratom punktgenau auf einem Siliziumkristall. Später wurde das Bauteil mit einer Siliziumschicht ummantelt und über die ebenfalls eingebauten Kontakte angeschlossen. Tests zeigten, dass sich das Phosphoratom wie erwartet als Transistor verhielt. Je nachdem wie hoch die angelegte Spannung war, wurde es leitend oder nicht.

Normalerweise hatten Forscher erst gegen Ende des Jahrzehnts mit einem Einzel-Atom-Transistor gerechnet. Basis dafür ist das Moore’sche Gesetz, wonach sich die Zahl von Schaltkreiskomponenten auf Chips etwa alle 18 Monate verdoppelt. Winzige Bauteile, die nur ein Atom groß sind, sollten demnach erst um 2020 möglich sein. Mit der nun vorgestellten Methode könne dieser Schritt weitaus früher gelingen, betonen die Wissenschaftler um Martin Füchsle von der Universität von New South Wales in Sydney.

Bis zum praktischen Einsatz müssen aber noch einige Hürden genommen werden. So arbeitet der Transistor bislang nur bei Temperaturen knapp über dem absoluten Nullpunkt. nes/AFP