Molekulare Speicher-Chips „Das Moore’sche Gesetz gilt nicht mehr!“

Wissenschaftler am California Institute of Technology in Pasadena haben einen Speicher auf molekularer Basis entwickelt. Die neue Technologie ermöglicht eine äußerst hohe Informationsdichte und könnte den Speichermarkt revolutionieren.

Moore’s Gesetz lautet: die Anzahl der Transistoren in einem Prozessor verdoppelt sich etwa alle anderthalb Jahre. Das bezweifeln die Forscher am California Institute of Technology in Pasadena nicht, viel mehr rechnen sie mit einer deutlichen Beschleunigung der Entwicklung.

Um dies aktiv zu unterstützen entwickelten Prof. James Heath und J. Fraser Stoddart jetzt einen Speicherchip, der nur so groß ist wie ein weißes Blutkörperchen (ca. 0,0408 Quadratmikrometer). Darin lassen sich zwar nur 20 KB unterbringen. Trotzdem erreichen die Wissenschaftler damit die höchste Speicherdichte in der Geschichte des Halbleiters. Prof. Heath nennt den Speicher einen Meilenstein, auch wenn er nicht einmal ansatzweise für den Markt bereit sei.

Gitternetzstruktur

Die Forscher entwickelten den Prototyp auf molekularer Basis. Die 160.000 Bits sind in einem Gitternetz angeordnet, in dem 400 Silizium- mit 400 Titandrähten gekreuzt werden. Jeder ist 16 Nanometer dick, ein Bit hat damit eine Dicke von 15 Nanometern. Die Drähte werden durch hantelförmige, molekulare Schalter verbunden. Mit herkömmlicher Bauweise lassen sich bisher maximal 140 Nanometer erreichen.

Die Schaltung hat eine Dichte von 100 Gigabit pro Quadratzentimeter, die sich bis 1.000 Gigabit/cm² steigern lassen soll. Nach dem Experiment von Heath und Stoddart gilt Moore’s Law nicht mehr, denn sonst hätten sie diesen Wert nicht vor dem Jahr 2020 erreicht, sagt Prof. Heath. Und mit herkömmlichen Methoden wäre diese Dichte nie zu erreichen gewesen.

Heath sieht in dem Prototypen auch die Möglichkeit, für andere Gebiete molekulare Lösungen erarbeiten zu können, und er sagt: „Ob der neue Speicher jemals in einem Laptop eingesetzt werden wird, weiß ich nicht. Aber wir haben Zeit.“

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