Quellen, Bildquellen und © by heise c't
Bie dieser Technik arbeitet man mit den Eigenschaften von Proteinen, die bei Lichteinstrahlung zwischen zwei stabilen
Zuständen (0 und 1) zu wechslen. Dazu steuert man mit einer Passiv-Matrix eine Polymerschicht an, die
anschließend Licht ausstrahlt. Dieses Licht trifft auf die Proteinschicht, das Speichermedium und lässt deren
Zustand verändern. Diese kann man in einer einfachen Eigenschaft unterscheiden: Welche Wellenlängen (Lichtfarbe)
sie absorbieren und welches sie nicht absorbieren.
Nachdem die Proteinzustände verändert wurden bleibt dieser
Zustand auch ohne Licht oder Energiezufuhr stabil. Ein Protein, dass sich für solche Speichermedien benutzen
ließe wäre Bakteriorhodopsin. Dazu bilden sieben schraubenförmige Polymere eine Membranstruktur, die das
retinale Chromophor enthält. Dieses kann Licht bestimmter Wellenlängen absorbieren und seinen Zustand in einen
anderen, ebenfalls stabilen Zustand wechseln. Wenn man es nun wieder mit blauem Licht bestrahlt, wechselt es wieder zum
Grundzustand und somit besitzt es alle Eigenschaften, die es als organischer Speicher haben muss.
Bakteriorhodopsin:
(Quelle heise c't)
Zum Auslesen der Information verwendet man ebenfalls Licht, jedoch mit geringerer Intensität, damit man die
Information nicht wieder löscht. Je nachdem, welches Licht absorbiert und welches nicht absorbiert wurde, weiß
eine zweite matrixgsteuerte Polymerschicht (als Photodetekor), welchen Zustand und damit welche Information das Protein
besitzt.
Aufbau eines organischen Speichermediums:
(Quelle heise c't)
Die Einzelteile selbst für diese Speichertechnik sind so klein, dass sie nicht dem von der Mikrochipherstellung
bekannten Lithographieverfahren realisierbar sind. Damit man aber trotzdem Leiterbahnen herstellen kann, die nur wenige
Nanometer dick sind, wendet man hier einen Trick an:
Man benutzt auch für die Leiterbahnen Polymere, die Strom
leiten, denn unter bestimmten Bedingungen richten sich diese von selbst aus. Die zweite Polymerebene ließe sich unter
Umständen durch die Bestrahlung mit UV-Licht ausrichten.
Aber es gibt noch eine andere Problemstelle. Die
Ansteuerung der Matrix ist problematisch, denn jede einzelne Leiterbahn muss mit einem vergelichsweise riesigem Transistor
verbunden werden. genau hier ist das Problem, denn die Transistoren sind so "groß" (0,25 µm), dass
sich der Leiterbahnabstand von 100 nm nicht durchsetzen ließe. Doch auch hierfür gibt es schon einen
Lösungsansatz:
Der Wechsel auf Polymer-Transistoren!
Da der Artikel auf heise c't jedoch aus 1998 stammt und die Forscher
meinten das ihr Produkt in spätestens einem Jahr marktreife erreichen würde, weiß ich jetzt nicht, was aus
dem Speicher geworden ist, im Internet findet man auch nichts neueres darüber.