Halbleiter erreichen die Quantenwelt
Unsere derzeitige elektronische Infrastruktur basiert vor allem auf Halbleitern. Diese Materialklasse kam etwa in der Mitte des 20. Jahrhunderts auf und wurde seither immer weiter verbessert.
Zu den wichtigsten Herausforderungen in der Halbleiterelektronik gehören weitere Verbesserungen, die die Bandbreite der Datenübertragung, die Energieeffizienz und die Informationssicherheit erhöhen würden. Quanteneffekte einzubeziehen wird hierbei wahrscheinlich einen Durchbruch bewirken. Denkbar sind dabei vor allem Quanteneffekte, die in supraleitenden Materialien auftreten können. Um mögliche Nachfolger für die heutige Halbleiterelektronik zu finden, untersuchen einige Forschende – darunter eine Gruppe an der Cornell Universität – sog. Heterostrukturen, also Strukturen aus zwei verschiedenartigen Materialien. „Es ist schon länger bekannt, dass man dafür Materialien mit sehr ähnlichen Kristallstrukturen auswählen muss, damit es an der Kontaktfläche nicht zu Spannungen im Kristallgitter kommt“, erklärt John Wright, der an der Cornell Universität die Heterostrukturen für die neue Studie hergestellt hat. „Als ich auf die Forschung der Gruppe in Cornell stieß, wusste ich: Hier am PSI können wir mit unseren spektroskopischen Methoden an der ADRESS-Strahllinie die Antwort auf diese grundlegende Frage finden“, erklärt Vladimir Strocov, Forscher an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS des PSI. So kam es zur Zusammenarbeit zwischen den beiden Gruppen.
