{"id":2336,"date":"2024-01-18T11:00:18","date_gmt":"2024-01-18T10:00:18","guid":{"rendered":"https:\/\/si-electronics.de\/?p=2336"},"modified":"2024-01-18T11:00:19","modified_gmt":"2024-01-18T10:00:19","slug":"halbleiter-veraendert-ein-zufallsfund-die-welt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/si-electronics.com\/de\/halbleiter-veraendert-ein-zufallsfund-die-welt\/","title":{"rendered":"Halbleiter: Ver\u00e4ndert ein Zufallsfund die Welt?"},"content":{"rendered":"\n

Forscher der Columbia University wollten lediglich ein neues Mikroskop testen, als sie auf das superatomare Material Re6Se8Cl2 stie\u00dfen. Der Halbleiter zeigte unerwartet schnelle Ladungsbewegungen\u200b\u200b\u200b\u200b \u2013 und k\u00f6nnte die Elektronik f\u00fcr immer ver\u00e4ndern.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Es war ein Heureka-Moment in den Laboren der Columbia University: Ein Forscherteam legte einen Halbleiter, den es zuvor synthetisiert hatte, unter ein neues Mikroskop. Angeregt durch Licht zeigte das Material erstaunliche F\u00e4higkeiten.<\/p>\n\n\n\n

Die Auswirkungen auf die Elektronikindustrie k\u00f6nnten immens sein. Denn bekanntlich spielen Halbleiter eine zentrale Rolle bei der Funktionsweise unserer digitalen Ger\u00e4te wie Computer und Smartphones. Mit ihnen lassen sich elektrische Str\u00f6me steuern und damit Informationen verarbeiten und speichern. Die Leistungsf\u00e4higkeit von Halbleitern wie Silizium ist jedoch begrenzt: Jeder daraus gefertigte Chip kann nur eine bestimmte Menge an Informationen in einer bestimmten Zeit verarbeiten. Denn wenn sich die Atome im Material bewegen, geht Energie in Form von W\u00e4rme verloren.\u200b Eine physikalische H\u00fcrde, die Re6Se8CI2 deutlich senken k\u00f6nnte.<\/p>\n\n\n\n

Was macht Re6Se8Cl2 so besonders?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Re6Se8Cl2 ist ein Durchbruch in der Halbleiterforschung.<\/a> Das Material besteht aus Rhenium, Selen und Chlor und zeichnet sich durch seine superatomaren Eigenschaften aus. Superatome sind Gruppen von Atomen, die sich so verhalten, als w\u00e4ren sie ein einzelnes, gr\u00f6\u00dferes Atom. Dadurch erhalten sie einzigartige Eigenschaften, die sich von den einzelnen Elementen unterscheiden, aus denen sie bestehen\u200b\u200b \u2013 sie sind mehr als die Summe ihrer Teile.<\/p>\n\n\n\n

Die Besonderheit von Re6Se8Cl2 liegt in seiner au\u00dfergew\u00f6hnlichen Effizienz beim Transport von Ladungstr\u00e4gern, die quasiballistisch, also nahezu ohne Streuung erfolgt. Im Material bewegen sich die Partikel \u2013 die sogenannten Exzitonen \u2013 geradlinig. So vermeiden sie die unregelm\u00e4\u00dfigen Bewegungen, die f\u00fcr Silizium typisch sind. Au\u00dferdem erm\u00f6glicht es Re6Se8Cl2 den Elektronen, sich doppelt so schnell wie in Silizium zu bewegen und sogar 23-mal schneller als in Wolframdiselenid.<\/p>\n\n\n\n

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\n \u201eIn Bezug auf den Ladungstransport ist Re6Se8Cl2 der schnellste Halbleiter, den wir bisher kennen.\u201c \u2013 Milan E. Delor, Assistant Professor of Chemistry, Columbia University <\/div>\n \n \n \n <\/div>\n\n<\/div>\n\n\n

Die Anwendungsm\u00f6glichkeiten sind enorm vielf\u00e4ltig. Re6Se8Cl2 k\u00f6nnte die Geschwindigkeit von Computern und anderen elektronischen Ger\u00e4ten um ein Vielfaches steigern, Prozessoren k\u00f6nnten mit Hunderten von Gigahertz oder sogar Terahertz arbeiten\u200b\u200b. Die h\u00f6here Geschwindigkeit w\u00fcrde es erm\u00f6glichen, komplexe Berechnungen viel schneller durchzuf\u00fchren. Das w\u00e4re ein gro\u00dfer Vorteil, insbesondere in Bereichen der k\u00fcnstlichen Intelligenz, der Datenanalyse und der Entwicklung fortschrittlicher Kommunikationstechnologien. Noch gibt es aus der Industrie keine Statements zu Re6Se8Cl2, schlie\u00dflich wurden die Eigenschaften des Halbleiters erst vor wenigen Wochen bekannt. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass f\u00fchrende Technologieunternehmen und Forschungseinrichtungen gro\u00dfes Interesse an diesem Material zeigen werden.<\/p>\n\n\n\n

Die Zukunft der Halbleitertechnologie?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Es gibt jedoch auch Herausforderungen. Die Herstellung von Re6Se8Cl2 ist aufgrund der Seltenheit und der hohen Kosten von Rhenium schwierig. Rhenium kommt in der kontinentalen Erdkruste mit einem Anteil von nur 0,7 ppb vo<\/a>r, der Preis lag im Dezember 2023 bei mehr als 1.800 Euro pro Kilogramm. Zum Vergleich: Silizium kostet aktuell rund 12 Euro.<\/p>\n\n\n\n

Eine Massenproduktion von Re6Se8Cl2 ist darum derzeit ausgeschlossen. Wahrscheinlicher ist es, dass das Material in spezialisierten Anwendungen wie in der Raumfahrt oder in Quantencomputern zum Einsatz kommt\u200b\u200b.<\/p>\n\n\n\n

Die Entdeckung von Re6Se8Cl2 ist ein Beispiel daf\u00fcr, wie der Zufall die Wissenschaft voranbringen kann. Das Team der Columbia University arbeitet bereits daran, \u00e4hnliche superatomare Materialien zu finden, die dieselben oder sogar bessere Eigenschaften aufweisen k\u00f6nnten\u200b\u200b. Wir d\u00fcrfen gespannt sein, welche Halbleiter in Zukunft entdeckt werden \u2013 und wie grundlegend sie die digitale Landschaft ver\u00e4ndern werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Ein Forscherteam ist auf einen v\u00f6llig neuen Halbleiter gesto\u00dfen. Die Entdeckung k\u00f6nnte die Elektroniklandschaft revolutionieren.<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":439,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[14],"tags":[],"class_list":["post-2336","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-si-electronics"],"aioseo_notices":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/si-electronics.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2336","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/si-electronics.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/si-electronics.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/si-electronics.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/si-electronics.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2336"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/si-electronics.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2336\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2341,"href":"https:\/\/si-electronics.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2336\/revisions\/2341"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/si-electronics.com\/de\/wp-json\/"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/si-electronics.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2336"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/si-electronics.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2336"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/si-electronics.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2336"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}