MIT-Forscher arbeitet am Transistor der nächsten Generation

Um die derzeitige Geschwindigkeit der Entwicklung elektronischer Schaltungen durchzuhalten, benötige es “radikal neue Transistoren”, warnt Forscher Jesus del Alamo , Forscher an den Microsystems Technology Laboratoties (MTL) des MIT. Sonst käme es zu einem aprupten Technik-Stopp “mit quietschenden Reifen”, erklärte er gegenüber vnunet.com.

In 10 bis 15 Jahren würden wir das Ende der Leistungsfähigkeit der Silizium-Transistoren, wie sie in modernen Chips vorkommen, definitiv erreichen. “Jeder von uns lässt täglich Milliarden von Transistoren für sich arbeiten – in Telefonen, Autos, Küchen, Laptops und mehr”, fügt Alamo an. Als Ergebnis dieser alarmierenden Erkenntnisse arbeite nicht nur sein Labor an Materialien und Technologien, die über die Grenzen des Siliziums hinauswachsen können.

Forschungsleiter Del Alamo beim Test neuer Materialien. Bild: MIT MTL

Leistungssteigerung und Größenminimierung seien die Ziele. Eines der Materialien, die vielverspechend sind, sei die Familie der “III-V compound semiconductors”. Anders als Silizium handele es sich hier um zusammengesetzte Stoffe. Ein “besonders heißer Stoff” seien dabei “Indium Gallium Arsenide” – kurz InGaAs, ein Matrial, in dem sich Elektronen viel schneller als in Silizium bewegen können. So könnten sehr sehr kleine Transistoren poduziert werden, die Informationen schnell bearbeiten (also Zustände umschalten).

Kürzlich demonstrierte dies Del Alamos Forschungsgruppe, indem sie InGaA-Transistoren produzierte, die zweieinhalb Mal so viel Strom wie die neuesten Silizium-Chips leiten konnten. Mehr Elektronen seien der Schlüsel zu schnellerer Arbeit der Chips. Die neuen Transistoren sind insgesamt nur 60 Nanomer klein und erreichen somit das derzeitige Silizium-Produktionsniveau – aber mit mehr Leistung.

Intel sponsort die Forschungen. Deren Technologie-Experte Robert Chau hält Alamos Abeit für einen “Meilenstein” – mit weniger Strom könne viel mehr erreicht werden. Del Alamo ist etwas bescheidener: Die Technik stecke noch in den Kinderschuhen. Die Produktion sei eine Herausforderung, weil das Material auch viel schneller kaputt gehen könne als Silizium. “Daran arbeiten wir noch”, erklärt der Forscher. (mk)