Mikrochips befinden sich heutzutage nicht nur in Computern und Smartphones, sondern auch beispielsweise in Haushaltsgeräten wie Kühlschränken und Spülmaschinen. Schaltelemente auf diesen Mikrochips, die Transistoren, benötigen aktuell schon über 10% des weltweiten Strombedarfs. Wäre das Internet ein Land, wäre es der sechstgrößte Energieverbraucher der Welt. Durch die Technologie wird die benötigte elektrische Spannung für die Durchführung logischer Operationen auf einem Mikrochip um einen Faktor 100 verringert, was eine 10.000-fache Energieersparnis bedeutet.
Einem Forscherteam um Prof. Dr. Thomas Schimmel, Physiker und Experte für Physik und Nanotechnologie am Institut für Angewandte Physik des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) entwickelte den wohl kleinsten Transistor der Welt. Dieser funktioniert mit einem technischen Ansatz, der keine Halbleiter für die Stromsteuerung verwendet. Dies ermöglicht eine sehr niedrige elektrische Spannung und einen äußerst geringen Stromverbrauch.
Anders als konventionelle quantenelektronische Bauteile funktioniert der Transistor bei Raumtemperatur und besteht ausschließlich aus Metall, wodurch die Abhängigkeit von Rohstoffen und Halbleitern sinkt. Der kleinste Transistor schaltet Strom durch das kontrollierte Verschieben eines einzelnen Atoms. Mit diesem quantenelektronischen Element sind Schaltenergien möglich, die um einen Faktor 10.000 unter denen herkömmlicher Siliziumtechnologien liegen.
September 2022
September 2022
Prof. Dr. Thomas Schimmel, Dr. Heiner Pollert
GmbH
Karlsruhe, München
Biotechnologie, IT
Hat die Chance, den gesamten Markt der Datenverarbeitung zu revolutionieren.
Im Vergleich zu herkömmlichen Transistoren aus Silizium um den Faktor 10.000.
Funktioniert bereits bei Raumtemperatur und ohne wesentliche Abwärme.
Sichere und einfache Handhabung sind durch die Verwendung eines Gel-Elektrolyten gewährleistet.
Kann mit herkömmlichen, reichlich vorhandenen, preiswerten und ungiftigen Materialien hergestellt werden.
Renommiertes Team von Wissenschaftlern des KIT forscht seit über 15 Jahren an der Technologie.
Patentrechtlich geschützt und Patentportfolio wird kontinuierlich erweitert.
Transistoren unter Laborbedingungen arbeiten stetig energieeffizienter.
In der aktuellen Ausgabe der Wirtschafts Woche in der Rubrik “Gamechanger” berichtet Kroker über unser Projekt, die Single Atom Technologies GmbH, die nicht nur die Chipfertigung revolutioniert, sondern auch den Energieverbrauch der Informationstechnologie um den beeindruckenden Faktor 10.000 senken könnte.
Mit dem Potenzial des Single Atom Transistors kann Europa seine Abhängigkeit von den globalen Microchip-Marktführern lösen und die ökologischen Kosten der digitalen Transformation reduziert werden.
Ein aktueller Bericht von Baden TV beleuchtet unser neuestes Projekt mit Prof. Dr. Thomas Schimmel, dem renommierten Physiker und Experten für Physik und Nanotechnologie am Karlsruher Institut für Technologie (KIT): die Single Atom Technologies GmbH.
