Gold-Nanostrukturen mit miniaturisiertem Roboter herstellen

Interdisziplin�res Forschungsprojekt an der Universit�t Oldenburg

Gold findet als hervorragender elektrischer Leiter Einsatz in einer Vielzahl elektronischer Bauteile. Zur Herstellung mikroskopisch kleiner Goldleiterbahnen werden heutzutage chemische Ausgangsstoffe verwendet, die entweder Chlor oder Kohlenstoff enthalten. Verunreinigungen durch Kohlenstoff reduzieren jedoch die Leitf�higkeit von Gold. Und freigesetztes Chlor kann bestimmte Halbleitermaterialien �tzen, so dass diese Verbindungen nicht beliebig einsetzbar sind. Hier setzt nun ein Forschungsprojekt Oldenburger WissenschaftlerInnen an. Sie wollen neuartige Molek�le herstellen, um mit diesen unter Einsatz von einem Nanoroboter lokal kleinste Strukturen von bis zu 30 Nanometer Aufl�sung herzustellen. Dies entspricht weniger als einem Tausendstel einer Haaresbreite. An dem Vorhaben, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 430.000 Euro gef�rdert wird, sind WissenschaftlerInnen aus den Bereichen Informatik und Chemie der Universit�t Oldenburg beteiligt.

Im Einzelnen sollen Goldatome in leicht zersetzliche Molek�le eingebaut werden, die f�r die Herstellung der metallischen Strukturen (Abscheidevorgang) verwendet werden. Diese Molek�le werden ma�geschneidert und daher "Designerprecursor" genannt (Prof. Dr. Mathias Wickleder, Anorganische Chemie). Des weiteren wird untersucht, wie sich die Molek�le an Oberfl�chen unter Einfluss von W�rme, Elektronen oder Plasma tats�chlich zersetzen. Goldmetall ist zwar ausgesprochen reaktionstr�ge und wird daher seit Jahrtausenden als Schmuck verarbeitet. Dagegen zeigen kleinste Anh�ufungen von ein paar hundert Goldatomen eine �berraschende Aktivit�t f�r katalytische Reaktionen. Unklar ist, ob dies hinderlich oder f�rderlich f�r den Abscheidevorgang ist (Prof. Dr. Katharina Al-Shamery, Oberfl�chenchemie).

In der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Sergej Fatikow (Informatik), einem Vorreiter in der Miniaturisierung von Robotern, soll getestet werden, wie sich mit kleinsten Robotern die Molek�le an den Ort der Reaktion transportieren lassen, um ressourcenschonend auch an Orten Nanostrukturen zu schreiben, die mit anderen Verfahren nicht zug�nglich sind. Ein Mitglied der Arbeitsgruppe von Fatikow, der Doktorand Thomas Wich, hatte den Ansto� zu dem disziplin�bergreifenden Oldenburger Projekt gegeben.

Die beteiligten WissenschaftlerInnen halten es f�r m�glich, dass die Forschungsergebnisse auf das Abscheiden vieler anderer Metalle �bertragbar sind, was f�r die k�nftige Entwicklung der Mikroelektronikindustrie von Bedeutung w�re. Dar�ber hinaus ist es nach Auffassung der Oldenburger ForscherInnen denkbar, besonders "milde" Abscheidebedingungen zu erzeugen, so dass auch Strukturen auf empfindlichen Materialien wie z.B. Kunststoffen hergestellt werden k�nnten.

Kontakt: Prof. Dr. Katharina Al-Shamery, Institut f�r Reine und Angewandte Chemie, Physikalische Chemie, Tel.: 0441/798-2809, E-Mail: katharina.al.shamery@uni-oldenburg.de;
Prof. Dr. Mathias Wickleder, Institut f�r Reine und Angewandte Chemie, Anorganische Chemie, Tel. 0441/798-3660, E-Mail: mathias.wickleder@uni-oldenburg.de;
Prof. Dr. Sergej Fatikow, Department f�r Informatik, Mikrorobotik und Regelungstechnik, Tel. 0441/798-4291, E-Mail: fatikow@uni-oldenburg.de