Groot geld voor kleinere chips

De wet van Moore, die stelt dat er elke achttien maanden twee keer zoveel transistors op een chips passen, krijgt weer wat speelruimte als het aan dr. Cadmus Yuan ligt. De onderzoeker van Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen (3mE) wil chips tien keer sneller maken door koolstofnanobuizen te gebruiken als bedrading tussen de schakelaartjes op de chips. “Een revolutie, inderdaad”, zegt Yuan, die voor zijn onderzoek 350 duizend euro krijgt van de Europese Unie.

Het geld komt uit het onderdeel Nano-ICT van het Zevende Kaderprogramma van de Europese Unie. De totale subsidie bedraagt 3,5 miljoen euro. Yuan moet zijn geld onder meer delen met Philips en de universiteit van Rome. Rome produceert de chips. Yuan en Philips gaan de mechanische eigenschappen van de buisjes onderzoeken.

“Tot voor kort werden transistors met elkaar verbonden door middel van koper- en aluminiumdraadjes”, vertelt Yuan. “Nu zijn de draadjes van goud. Die overgang was al een grote vooruitgang. Maar nu zijn we toe aan de volgende stap: koolstofnanobuisjes. Daarmee komen al onze dromen uit: met goede beeldkwaliteit film kunnen kijken op je mobiele telefoon bijvoorbeeld.”

De buisjes zullen in eerste instantie zo’n tien nanometer dik zijn (een nanometer is een miljoenste millimeter). Dat is duizend maal dunner dan de gouddraadjes. “Maar uiteindelijk moeten de draden nog een stuk dunner worden”, zegt collega-onderzoeker dr. Willem van Driel van 3mE.

Ook dr. Sven Rogge van de afdeling Nanoscience van Technische Natuurwetenschappen krijgt hoogstwaarschijnlijk geld. “Twee projecten van ons zijn goedgekeurd”, vertelt Rogge. “We moeten nog samenwerkingsovereenkomsten tekenen met onze onderzoekspartners, maar de kans dat onze projecten niet door gaan, sluit ik vrijwel uit.”

Een van zijn projecten richt zich op de elektrische geleidingseigenschappen van atomaire transistors, circuitjes van slechts tien tot zestig nanometer. De stroom die door deze transistors loopt wordt door een enkel atoom geleid, het zogenaamde doopstofatoom. Dit atoom fungeert als schakelaartje. Het kan stroom geleiden of juist ‘gesloten zijn’ en geen enkel elektron doorlaten.

Samen met Franse, Italiaanse, Engelse, Duitse en Australische onderzoekers wil Rogge de transistors zodanig aanpassen dat ze geleiden bij hogere temperaturen. “De doopstofatomen die nu veel gebruikt worden, fosfor en arseen, geleiden goed bij vier Kelvin (vier graden boven het absolute nulpunt). Wij willen kijken of we met telluur en seleen schakelaartjes kunnen maken die werken bij 77 Kelvin.”

Voor een tweede project zal Rogge samen met Belgische, Duitse en Israëlische onderzoekers moleculaire elektronica maken in silicium. “Dat heeft veel voordelen”, zegt Rogge. “Over de eigenschappen van silicium is namelijk al veel bekend. Deze stof wordt al vijftig jaar gebruikt in chips.”

In totaal mag de onderzoeker zich verheugen op een half miljoen euro. Daar gaat hij twee promovendi van aannemen.

De wet van Moore, die stelt dat er elke achttien maanden twee keer zoveel transistors op een chips passen, krijgt weer wat speelruimte als het aan dr. Cadmus Yuan ligt. De onderzoeker van Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen (3mE) wil chips tien keer sneller maken door koolstofnanobuizen te gebruiken als bedrading tussen de schakelaartjes op de chips. “Een revolutie, inderdaad”, zegt Yuan, die voor zijn onderzoek 350 duizend euro krijgt van de Europese Unie.

Het geld komt uit het onderdeel Nano-ICT van het Zevende Kaderprogramma van de Europese Unie. De totale subsidie bedraagt 3,5 miljoen euro. Yuan moet zijn geld onder meer delen met Philips en de universiteit van Rome. Rome produceert de chips. Yuan en Philips gaan de mechanische eigenschappen van de buisjes onderzoeken.

“Tot voor kort werden transistors met elkaar verbonden door middel van koper- en aluminiumdraadjes”, vertelt Yuan. “Nu zijn de draadjes van goud. Die overgang was al een grote vooruitgang. Maar nu zijn we toe aan de volgende stap: koolstofnanobuisjes. Daarmee komen al onze dromen uit: met goede beeldkwaliteit film kunnen kijken op je mobiele telefoon bijvoorbeeld.”

De buisjes zullen in eerste instantie zo’n tien nanometer dik zijn (een nanometer is een miljoenste millimeter). Dat is duizend maal dunner dan de gouddraadjes. “Maar uiteindelijk moeten de draden nog een stuk dunner worden”, zegt collega-onderzoeker dr. Willem van Driel van 3mE.

Ook dr. Sven Rogge van de afdeling Nanoscience van Technische Natuurwetenschappen krijgt hoogstwaarschijnlijk geld. “Twee projecten van ons zijn goedgekeurd”, vertelt Rogge. “We moeten nog samenwerkingsovereenkomsten tekenen met onze onderzoekspartners, maar de kans dat onze projecten niet door gaan, sluit ik vrijwel uit.”

Een van zijn projecten richt zich op de elektrische geleidingseigenschappen van atomaire transistors, circuitjes van slechts tien tot zestig nanometer. De stroom die door deze transistors loopt wordt door een enkel atoom geleid, het zogenaamde doopstofatoom. Dit atoom fungeert als schakelaartje. Het kan stroom geleiden of juist ‘gesloten zijn’ en geen enkel elektron doorlaten.

Samen met Franse, Italiaanse, Engelse, Duitse en Australische onderzoekers wil Rogge de transistors zodanig aanpassen dat ze geleiden bij hogere temperaturen. “De doopstofatomen die nu veel gebruikt worden, fosfor en arseen, geleiden goed bij vier Kelvin (vier graden boven het absolute nulpunt). Wij willen kijken of we met telluur en seleen schakelaartjes kunnen maken die werken bij 77 Kelvin.”

Voor een tweede project zal Rogge samen met Belgische, Duitse en Israëlische onderzoekers moleculaire elektronica maken in silicium. “Dat heeft veel voordelen”, zegt Rogge. “Over de eigenschappen van silicium is namelijk al veel bekend. Deze stof wordt al vijftig jaar gebruikt in chips.”

In totaal mag de onderzoeker zich verheugen op een half miljoen euro. Daar gaat hij twee promovendi van aannemen.