Mikrochips und Transistortechnik
Ein klassischer Anwendungsbereich sehr kleiner Strukturen liegt in der Halbleitertechnik und der Entwicklung extrem kleiner Schaltkreise für Mikrochips. Schon vor Jahrzehnten wurde die erläuterte Photolithographie verwendet, um kleine Leiterbahnen auf Silizium und anderen Halbleitern zu bilden. Mit den heutigen Verfahren der Teilchenlithographie werden allerdings ganz andere Maßstäbe gesetzt. Leiterbahnen sind nur noch um die 10nm breit, das entspricht je nach Material etwa 100 einzelnen, nebeneinander liegenden Atomen.
Dass ein so unvorstellbar kleines Konstrukt überhaupt möglich und kostengünstig produzierbar ist, ist der Nanotechnologie zuzuschreiben. Eigentlich ist Mikrochip auch der falsche Ausdruck, denn mittlerweile handelt es sich um Nanochips. Die neu entwickelten Verfahren erlauben sehr präzise und effiziente Werkzeuge, deren Ergebnis mit Rastersondenmikroskopen gut kontrolliert und verbessert werden kann.
Des Weiteren werden neuerdings auch Kohlenstoff-Nanoröhrchen als neuartige Transistoren verwendet, denn die elektrischen und quantenmechanischen Eigenschaften lassen sich leicht durch strukturelle Modifikationen, mechanischen, thermischen oder elektrischen Einfluss steuern. Somit bieten Kohlenstoff-Nanoröhrchen ein flexibles und steuerbares Transistorverhalten.
Diese oft als „schaltbarer Schalter“ (die Eigenschaften des Transistors / Schalters lassen sich steuern) bezeichnete Technik befindet sich zwar noch in der Entwicklungsphase, wird aber große Fortschritte in der Transistorindustrie bringen.