Transistor in germanio e stagno sviluppato per sostituire i semiconduttori al silicio

Gli ingegneri tedeschi del Centro ricerche Jülich hanno sviluppato un nuovo tipo di transistor realizzato in una lega

germanio e stagno.I portatori di carica si muovono più velocemente in questo materiale che nel silicio o nel germanio, consentendo al dispositivo di funzionare a tensioni più basse. Si propone che la tecnologia venga utilizzata per creare chip a basso consumo e ad alte prestazioni.

Da qualche tempo, i ricercatori di tutto il mondosono alla ricerca di un sostituto del silicio, il principale materiale utilizzato nell'industria dei semiconduttori. Parte del lavoro è focalizzata sull'uso del germanio come nuovo materiale. Gli elettroni in un tale materiale si muovono più velocemente che nel silicio.

Gli scienziati tedeschi hanno trovato un modo ancora di piùottimizzare le proprietà elettroniche del materiale. Per fare ciò, hanno incluso atomi di stagno nel reticolo cristallino del germanio. Negli esperimenti, un transistor realizzato con questa lega ha mostrato una mobilità elettronica 2,5 volte superiore a quella di un dispositivo simile realizzato in germanio puro.

Immagini di un transistor in germanio e stagno sottomicroscopio elettronico: la struttura ripete la geometria del nanofilo tridimensionale utilizzato nei processori per computer di ultima generazione. Immagine: Forschungszentrum Julich

Un altro vantaggio della nuova lega di materialeè che è compatibile con il processo di fabbricazione del chip CMOS esistente. Germanio e stagno appartengono allo stesso gruppo principale della tavola periodica del silicio. Pertanto, i transistor di questa lega possono essere integrati nei microcircuiti di silicio convenzionali sulle linee di produzione esistenti, affermano gli ingegneri.

La microelettronica del silicio si sta avvicinandolimite delle possibilità: il numero di transistor su un chip è raddoppiato circa ogni due anni e l'ulteriore scalabilità è limitata dalle capacità fisiche. Un semiconduttore alternativo, in cui i portatori di carica si muovono più velocemente, consentirà la creazione di dispositivi più grandi con le stesse proprietà. Se la tecnologia di produzione viene ampliata con successo, il transistor al germanio-stagno potrebbe diventare una tale alternativa.

In precedenza, Hi-Tech ha parlato dei semiconduttori più popolari attualmente in uso e di quelli che si stanno sviluppando per sostituirli.

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