Tyska ingenjörer från Jülich Research Center har utvecklat en ny typ av transistor gjord av en legering
Sedan en tid tillbaka har forskare runt om i världenletar efter en ersättare för kisel, det huvudsakliga materialet som används i halvledarindustrin. En del av arbetet är inriktat på användningen av germanium som ett nytt material. Elektronerna i ett sådant material rör sig snabbare än i kisel.
Tyska forskare har hittat ett sätt ännu meroptimera materialets elektroniska egenskaper. För att göra detta inkluderade de tennatomer i germaniums kristallgitter. I experiment visade en transistor gjord av denna legering en elektronrörlighet 2,5 gånger högre än för en liknande enhet gjord av rent germanium.
Bilder på en transistor av germanium och plåt underelektronmikroskop: strukturen upprepar geometrin hos den tredimensionella nanotråden som används i den senaste generationens datorprocessorer. Bild: Forschungszentrum Julich
En annan fördel med den nya materiallegeringenär att den är kompatibel med den befintliga CMOS-chiptillverkningsprocessen. Germanium och tenn tillhör samma huvudgrupp i det periodiska systemet som kisel. Därför kan transistorer från denna legering integreras i konventionella kiselmikrokretsar på befintliga produktionslinjer, säger ingenjörerna.
Kiselmikroelektronik närmar siggräns för möjligheter: antalet transistorer på ett chip har fördubblats ungefär vartannat år och ytterligare skalning begränsas av fysiska möjligheter. En alternativ halvledare, där laddningsbärare rör sig snabbare, kommer att möjliggöra skapandet av större enheter med samma egenskaper. Om produktionstekniken framgångsrikt skalas upp kan germanium-tenntransistorn bli ett sådant alternativ.
Tidigare har Hi-Tech pratat om de mest populära halvledarna som för närvarande används och de som utvecklas för att ersätta dem.
Läs mer:
Björnar separerade i barndomen återförenades: djurparken berättade hur det hela gick
Ett foto dök upp i världens näst djupaste undervattenssänka
Ljus i det tidiga universum: en ny teori förändrar hur den var