In ihnen steckt Gold drin, Chips

Gold wird in der Chipherstellung wegen seiner ausgezeichneten elektrischen Leitfähigkeit geschätzt, aber es hat auch ungewöhnliche Eigenschaften, die es in neue optische Chips einbeziehen könnten, haben Wissenschaftler herausgefunden.

In einem typischen elektronischen Chip verbinden winzige Golddrähte mikroskopische Verbindungspads auf dem Siliziumwafer mit den Anschlüssen der Chipverpackung. Die Golddrähte sind etwa 50 Mikrometer im Durchmesser (etwa halb so dick wie ein menschliches Haar), und bei dieser Dicke verhält sich das Gold immer noch wie das glänzende Metall, das wir kennen. Ein Mikrometer ist ein Millionstel Meter.

Wenn man es in Stäbchen teilt, die 2500 Mal dünner sind, nur 20 Nanometer (Nanometer) Durchmesser, dann glitzert das Gold ganz anders, so Wissenschaftler des US-Energieministeriums Labor in Illinois.

Auf der nm-Skala, wo Entfernungen in Milliardstel eines Meters gemessen werden, ändern sich nicht nur die optischen Eigenschaften: Viele Materialien reagieren unterschiedlich auf Temperaturschwankungen und auf die Auswirkungen von elektrischen und magnetischen Feldern Die im Argonne National Laboratory untersuchten nanoskaligen Goldstäbe emittieren Licht, wenn Elektronen in ihnen angeregt werden, und die Wellenlänge des Lichts hängt von der Länge des verwendeten Stabs ab, fanden die Wissenschaftler heraus. Sie testeten Goldstäbe mit Längen zwischen 70 nm und 300 nm.

In der optischen Kommunikation ist es sehr wichtig, die Wellenlänge des Lichts zu kontrollieren und Lichtquellen mit einer bestimmten Wellenlänge zu bauen. Die Entdeckung in Argonne könnte eines Tages die Herstellung von abgestimmten Lichtquellen in Chips ermöglichen, was zur Erzeugung von Chips führen würde, die optische Signale in Glasfasernetzwerken umschalten oder routen könnten, ohne sie erst wieder in eine elektronische Form umwandeln zu müssen, so die Wissenschaftler. Sie betonten jedoch, dass sie nur in der Grundlagenforschung und nicht in der Entwicklung von Produkten involviert sind.

Auch Forscher des Labors für Nanotechnologie und optische Instrumente in Troyes, Frankreich, beteiligten sich an der am 23. Dezember in einem Papier veröffentlichten Studie in Physical Review Letters mit dem Titel

Oberflächen-Plasmon-Eigenschaften der abstimmbaren Photolumineszenz in einzelnen Gold-Nanostäbchen . Es kann hier angesehen werden.