HP onthult piepklein 'nanogeheugen'

Doorbraak op gebied van miniaturisatie

09 september 2002 | Jamie Biesemans Onderzoekers van Hewlett-Packard hebben een doorbraak geforceerd op het gebied van nanotechnologie. Door een gecontroleerde plaatsing van moleculen zijn ze erin geslaagd de grenzen van miniaturisatie te verleggen en een piepkleine geheugenchip van 64 bit te creëren, meldt persbureau Reuters. En daar blijft het niet bij: het gebruikte productieproces maakt het mogelijk om dergelijke chips veel sneller te laten draaien dan hun klassieke tegenhangers.

De 64-bit geheugenchip is minder dan een vierkante micron groot. En dat is bijzonder klein, want een micron is slechts een duizendste van een millimeter. Het kleine formaat is mogelijk omdat de chip opgebouwd is uit zeer elementaire bouwstenen: moleculen. Elke bit bestaat uit een of enkele van deze moleculen, ingebed in een raster van minuscuul kleine platina draden. Door hierop stroom te zetten kan een bit worden aan- of uitgezet.

De eigenlijke doorbraak bestaat niet uit het in een raster stoppen van heel kleine hoeveelheden moleculen, maar uit het feit dat deze samen een werkend geheel vormen. De bits zijn op zich immers waardeloos; pas met een bijhorende stuureenheid (een 'logic gate'), die een bit een waarde van 1 of 0 geeft, zijn ze bruikbaar als onderdeel van een chip. De minichip is bovendien non-volatile, wat wil zeggen de inhoud niet verdwijnt bij het afzetten van de stroom.

Echt bruikbaar is de uitvinding voorlopig niet. Daarvoor is de capaciteit van 64 bit te klein. Pc's die nu in de winkel liggen, beschikken al gauw over geheugenchips van 256 megabyte, ofwel 33,5 miljoen keer zoveel bits. Binnen enkele jaren zouden de compacte chips echter een grote capaciteit realiseren.

Dat komt goed uit, want de huidige producttechnieken lopen binnen enkele jaren tegen een muur op. Verdere miniaturisatie is dan niet mogelijk, terwijl de groeiende complexiteit van chips dat wel vereist. Het probleem zit hem bij de toegepaste bouwstenen, die simpelweg te groot zijn in verhouding met de gebruikte schaal. De oplossing zit 'em in nanotechnologie, waarbij er wordt overschakeld op nog kleinere componenten, zoals moleculen.

De uitvinding van HP is verder interessant omdat de wetenschappers een nieuw productproces hebben gebruikt waarbij het chipontwerp op een overigens doordeweekse silicium ondergrond wordt geperst. Deze methode wijkt af van de huidige. In een chipfabriek wordt een ontwerp laag na laag geëtst op de ondergrond, wat vele weken in beslag neemt. De persmethode duurt daarentegen slechts enkele minuten.

Omdat de huidige chiptechnologieën aan vervanging toe zijn, staat nanotechnologie bij vele fabrikanten hoog op de agenda. Zo ook bij Intel, dat de futuristische techniek een plaatsje geeft het Intel Developer Forum, dat deze week in San Diego wordt gehouden. Ook de overheid investeert fors in onderzoek naar verdere chipminiaturisatie; op Europees niveau wordt jaarlijks ongeveer 300 miljoen euro in nano-onderzoek gestopt. Lees meer artikels over : nanotechnologie, chip

bron: Reuters, ZDNet