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IBM hat einen Computerchip entwickelt, in dem Vakuum als Isolierung zwischen Leiterbahnen eingesetzt wurde. Diese Strukturen sind so klein, dass sie mit verfügbarer Technik gar nicht hergestellt werden könnten. Abhilfe brachten Vorbilder aus der Natur.
Ein Chip unter extremer Vergrößerung: Die dunklen Flecken zwischen einigen Leitungen sind die neuartige Vakuumisolierung© IBM
Dem IT-Dienstleister IBM ist nach eigenen Angaben ein Durchbruch bei der Entwicklung leistungsfähigerer Computer-Chips gelungen. Mit einem Verfahren aus der Nanotechnologie, das nach Angaben des Unternehmens dabei erstmals in der Chipherstellung eingesetzt wird, sollen Prozessoren bis zu 35 Prozent mehr Leistung erbringen und deutlich kleiner werden können. Erste serienreife Prozessoren könnten dem "Wall Street Journal" zufolge bereits 2009 in IBM-Rechnern eingesetzt werden.
Bei der neuen Entwicklung hätten die IBM-Forscher ein aus der Natur abgeschautes Verfahren angewendet, teilte das Unternehmen mit. Ähnlich dem natürlichen Prozess, aus dem etwa Muschelschalen oder Schneeflocken entstehen, hätten die Wissenschaftler Billionen kleinster Löcher erzeugt, die ein isolierendes Vakuum um die Kupferleitungen der Chips bilden. In Laborversuchen habe sich bereits gezeigt, dass elektrische Signale dadurch um 35 Prozent schneller fließen können.
Ein Vakuum gelte als der beste Isolator, der im Bereich der Leitungskapazität bekannt sei, hieß es. Es soll anstelle bisher verwendeter Isoliermaterialien wie etwa Silizium weniger Raum einnehmen, dabei aber den Elektronenfluss beschleunigen. Gleichzeitig sollen die herkömmlich auftretenden Leckströme verringert werden. Nach Informationen der Nachrichtenagentur Bloomberg forscht auch der weltgrößte Chiphersteller Intel an entsprechenden Isolier-Methoden bei der Chipherstellung.
Die von IBM vorgestellte Erfindung basiert auf Strukturen in der Größe von Atomen. Die einzelnen, dabei entstehenden Löcher hätten einen Durchmesser von nur 20 Nanometern und seien damit fünf Mal kleiner als es mit heutiger modernster Herstellungstechnik möglich wäre. Solche sich selbst anordnenden Strukturen entstünden in der Natur tagtäglich, wenn zum Beispiel Wasser in komplexe Schneeflocken verwandelt werde, heißt es in der Mitteilung. Mit dem von IBM patentierten Verfahren werde zum ersten Mal eine Herstellungsmethode der Nanotechnologie in ein kommerzielles Produktionsumfeld gebracht.
An entsprechenden Verfahren aus der Nanotechnologie forschen Wissenschaftler seit Jahren. Erstmals konnten jedoch solche Polymere nun auch in großer Anzahl hergestellt und aus dem Labor in einen herkömmlichen Herstellungsprozess integriert werden, sagte Dan Edelstein, Chef-Technologe von IBM. Das neue Verfahren kann nach Angaben von IBM in allen herkömmlichen Produktionsstraßen ohne Unterbrechung und mit existierenden Geräten eingesetzt werden.
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