FAQ

Häufig gestellte Fragen über die Nanotechnologie

Q: Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Nanoelektronik und der Nanotechnologie?

A: Die Nanoelektronik ist der Bereich der Elektronik, der sich mit miniaturisierten elektronischen Schaltkreisen befasst, die auf Halbleiter-Chips integriert werden. Ihr Grundelement ist der Transistor. Bis vor kurzem waren Transistoren noch einige Mikrometer (µm) groß (Mikroelektronik), doch inzwischen haben sie eine Größe von 90 oder 65 Nanometern (nm) erreicht. In der Nanoelektronik wird an Transistoren in einer Größenordnung von 22nm und noch darunter geforscht. Die Mikro- bzw. Nanoelektronik ist ein lang etablierter Industriezweig mit einem weltweiten Marktvolumen von rund 200 Mrd. Euro pro Jahr. Den Mikroelektronik-Unternehmen ist es gelungen, bei weitgehend gleicher Chipgröße immer kleinere Transistoren herzustellen. Heute können somit bis zu 100 Millionen Transistoren auf einem Chip integriert werden. Auch die Arbeitsgeschwindigkeit der Chips ist in beeindruckender Weise gestiegen. Diese Entwicklung hat zu einer ständigen Zunahme der Computerleistung bei erschwinglichen Preisen geführt und das einzigartige Wachstum der IKT-Branche und die Integration der Mikroelektronik in viele weitere Produkte ermöglicht. Auch wenn die Nanoelektronik als Zweig der Nanotechnologie betrachtet werden könnte, bildet sie daher doch eine eigenständige strategische Branche. Die Forschung in der Mikro- bzw. Nanoelektronik ist technisch „von oben nach unten“ ausgerichtet („Top-Down-Ansatz“). Dies bedeutet, dass traditionelle Gerätearchitekturen und Produktionsverfahren in der Mikroelektronik weiterentwickelt werden, um immer kleinere Bauteile herstellen zu können. Die Forschung im Bereich der Nanotechnologien dagegen ist von unten nach oben ausgerichtet („Bottom-up-Ansatz“). Trotz aller Erfolge wird der „Top-down“-Ansatz der Nanoelektronik in Zukunft unvermeidlich an seine Grenzen stoßen, so dass neue nanoelektronische Geräte z. B. im Hinblick auf ihre Funktionsweise (wie der Quantenpunkt-Speicher oder die Spintronik) oder ihre Herstellung (z. B. „Züchtung“ von Nanodrähten oder Kohlenstoff-Nanoröhren) auf Nano-Effekten beruhen werden. Nanoelektronik und Nanotechnologien könnten daher eines Tages in einem gemeinsamen Forschungsfeld vereint werden.