Deutsche Ingenieure des Forschungszentrums Jülich haben einen neuartigen Transistor aus einer Legierung entwickelt
Seit einiger Zeit forschen Forscher auf der ganzen Weltsuchen nach einem Ersatz für Silizium, dem Hauptmaterial der Halbleiterindustrie. Ein Teil der Arbeiten konzentriert sich auf die Verwendung von Germanium als neuem Material. Die Elektronen in einem solchen Material bewegen sich schneller als in Silizium.
Deutsche Wissenschaftler haben noch mehr herausgefundenoptimieren die elektronischen Eigenschaften des Materials. Dazu bauten sie Zinnatome in das Kristallgitter von Germanium ein. In Experimenten zeigte ein Transistor aus dieser Legierung eine 2,5-mal höhere Elektronenmobilität als ein ähnliches Gerät aus reinem Germanium.
Bilder eines Transistors aus Germanium und Zinn darunterElektronenmikroskop: Die Struktur wiederholt die Geometrie des dreidimensionalen Nanodrahts, der in der neuesten Generation von Computerprozessoren verwendet wird. Bild: Forschungszentrum Jülich
Ein weiterer Vorteil der neuen Materiallegierungist, dass es mit dem bestehenden CMOS-Chipherstellungsprozess kompatibel ist. Germanium und Zinn gehören zur selben Hauptgruppe des Periodensystems wie Silizium. Daher könnten Transistoren aus dieser Legierung auf bestehenden Produktionslinien in herkömmliche Silizium-Mikroschaltkreise integriert werden, sagen die Ingenieure.
Die Silizium-Mikroelektronik rückt näherGrenze der Möglichkeiten: Die Anzahl der Transistoren auf einem Chip hat sich etwa alle zwei Jahre verdoppelt und die weitere Skalierung ist durch die physikalischen Möglichkeiten begrenzt. Ein alternativer Halbleiter, in dem sich Ladungsträger schneller bewegen, wird die Herstellung größerer Geräte mit denselben Eigenschaften ermöglichen. Wenn die Produktionstechnologie erfolgreich skaliert wird, könnte der Germanium-Zinn-Transistor eine solche Alternative werden.
Zuvor sprach Hi-Tech über die beliebtesten Halbleiter, die derzeit verwendet werden, und über diejenigen, die entwickelt werden, um sie zu ersetzen.
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