Optischer Silizium-Chip bricht Rekorde
Ein internationales Forscherteam hat nach eigenen Angaben einen Chip entwickelt, der vier Mal leistungsfähiger als der bisherige Rekordhalter ist. Die Wissenschaftler, unter ihnen vier Forscher vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT), setzten dabei auf die Kombination von Organischer Chemie und Silizium-Technologie.
Die Forschergruppe um Leuthold und Freude hat diesen Rekord nun um den Faktor vier überboten. Das beruht darauf, dass die Forscher einen neuen Weg beschritten haben: Die Licht führenden Bahnen auf ihrem Silizium-Chip haben im Gegensatz zu den Licht führenden Wellenleitern der Konkurrenz einen feinen Spalt in der Mitte. Er ist gerade einmal 100 Nanometer breit – im Vergleich dazu ist das menschliche Haar 700 mal dicker.
Den Spalt füllten sie mit einem neuartigen organischen Molekül auf – und dieses verhalf dem optischen Wellenleiter zu ultra-schnellen Eigenschaften. Dabei erhitzen die Forscher das Material bis zur Dampfphase, in der sie es auf die Siliziumstruktur legen. Danach bildet es einen homogenen festen Zustand aus. So füllen die Moleküle den Spalt komplett und gleichmäßig – und verhindern Streuverluste: “Das war der Durchbruch”, so Leuthold.
Für den Karlsruher Forscher ist die Wahrscheinlichkeit groß, “dass wir auch bei höchsten Bitraten weiterhin mit Silizium arbeiten können”. Die Erfolgsgeschichte von Silizium, die vor 61 Jahren mit der Entwicklung des ersten Transistors begann, könne ihre Fortsetzung finden: “indem wir in den kommenden Jahren das Silizium so modifizieren, dass wir optische Signale bei Geschwindigkeiten jenseits des mit Elektronik Machbaren verarbeiten können”.
