IBM zoomt in Molekül für energieeffiziente Chip-Forschung

IBM hat zum ersten Mal ein Bild von der Oberfläche eines Moleküls aufgenommen, das zum Bau billigerer, energieeffizienterer Chips führen könnte, sagte das Unternehmen am Donnerstag

Das Bild bildet die Anatomie eines Moleküls auf atomarer Ebene ab, was Forschern helfen könnte, Moleküle und Atome in Chips zu verstehen und zu manipulieren.

"Im Grunde ist es eine bahnbrechende wissenschaftliche Errungenschaft, die aufregende neue Möglichkeiten eröffnet, elektronische Bausteine ​​zu erforschen und Geräte auf atomarer und molekularer Ebene - Geräte, die deutlich kleiner, schneller und energieeffizienter sind als die heutigen Prozessoren und Speichergeräte ", sagte eine IBM-Sprecherin per E-Mail.

Seit Jahrzehnten setzen Chiphersteller h haben bereits kleinere Muster auf Chipoberflächen geätzt, um die Leistung zu beschleunigen und den Stromverbrauch zu reduzieren. Aber wenn Chips kleiner werden, wird die Montage und Herstellung von Chips viel schwieriger und teurer. Viele Experimente in der Nanotechnologie-Forschungsinitiative von IBM konzentrieren sich auf Technologien, die Chips in Zukunft kleiner, schneller und energieeffizienter machen könnten.

Im Experiment konnten IBM-Wissenschaftler die chemische Struktur eines Pentacenmoleküls mithilfe der Rasterkraftmikroskopie abbilden (AFM). Das Sondenmikroskop war in der Lage, Wissenschaftlern eine atomare Ansicht des Moleküls zu bieten, wie sie in Lehrbüchern der Chemie zu sehen ist. Dies könnte ein wichtiger Schritt sein, um zukünftige Chipstrukturen zu verstehen. Laut IBM-Forschern könnten Pentacen-Moleküle in Transistoren abgeschieden werden, die in Halbleitern verwendet werden.

Die Rolle einzelner Moleküle ist noch nicht vollständig bekannt, wenn es um die Entwicklung von Chips geht, sagte Gerhard Meyer, Wissenschaftler bei IBM Research in Zürich. in einer E-Mail. Es gibt Beispiele für die Verwendung eines einzelnen Moleküls als Speicherelement, und es gibt eine größere Frage, wie sich eine große Anzahl von Molekülen zu molekularen Netzwerken verbinden und verbinden.

Mit dieser Entwicklung macht IBM Fortschritte bei der Untersuchung des Transports von einzelne Elektronen in Molekülen oder über molekulare Netzwerke. Die Studie hilft auch, besser zu verstehen, wie eine Ladungsverteilung über die molekularen Netzwerke stattfindet, was ein essentielles Element beim Aufbau kleinerer und energieeffizienterer Chips ist.

"Es wird uns zum Beispiel helfen zu verstehen, wie sich die molekulare Geometrie verändert wenn wir die Ladung des Moleküls ändern ", sagte Meyer. "Was wir wollen, ist ein atomares / molekulares Verständnis dieser Prozesse."

Das vollständige Verständnis von Molekülen für grundlegende Chip-Forschung könnte 10 bis 20 Jahre entfernt sein, sagte Meyer.

Anfang dieses Monats machte IBM einen Forschungsdurchbruch Forscher sagten, sie experimentierten mit der Verwendung von DNA - einem der Bausteine ​​des Körpers - als eine Möglichkeit, winzige Schaltkreise zu schaffen, die die Basis für kleinere, leistungsfähigere Computerchips bilden könnten.