Forscher bauen kleinsten Transistor der Welt

Größe von lediglich 2,5 Nanometer – Mooresches Gesetz hat auch weiterhin Bestand

So sieht der kleinste Transistor der Welt aus (Foto: mit.edu)

Cambridge/Boulder
(pte004/11.12.2018/06:15) – Den kleinsten jemals produzierten
Transistor haben Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://mit.edu und der University of Colorado http://colorado.edu hergestellt. Er ist mit einer Ausdehnung von 2,5 Nanometern weniger als
halb so groß wie die bisherigen Rekordhalter, und dennoch
leistungsfähiger.

Neue Ätztechnik

Das Hightech-Gerät hergestellt haben die Experten mit einer neuen
Ätztechnik, die es erlaubt, den Halbleiter Atom für Atom zu
modifizieren. Das Verfahren wird "Thermal Atomic Level Etching" genannt.
Damit scheint das Moorsche Gesetz weiterhin Bestand zu haben. Gordon
Moore, einer der Intel-Gründer, formulierte es 1965. Es besagt, dass
sich die Komplexität elektronischer Schaltkreise spätestens nach zwei
Jahren verdoppelt.

"Wir glauben, dass unsere Entwicklung einen großen Einfluss auf die
künftige Elektronik hat", sagt Wenjie Lu, der zum Team von Jesus A. del
Alamo, Professor für Elektrotechnik und Computerwissenschaften am MIT,
und Steven George in Boulder gehört. Bei der ALD-Technik werden in einem
Vakuum-Reaktor auf einer Unterlage zwei Chemikalien platziert, die
miteinander reagieren. Sie bilden einen Film, der nur eine Atomlage dick
ist. Als Auslöser der Reaktion dienen hochenergetische Ionen, die
allerdings neben der gewünschten Wirkung auch Fehlstellen verursachen.

Ligandenaustausch

Die Forscher haben das ALD-Verfahren verbessert. Sie nutzen den
sogenannten Ligandenaustausch. Dabei wird ein Ion, das an einem Metall
"klebt", gegen ein anderes Teilchen ausgetauscht. Wenn die Chemikalien
abgewaschen werden, reißt das "Tauschteilchen" ein Atom aus dem
Untergrund mit sich. Das wird einige 100 Mal wiederholt, bis der
Transistor fertig ist. Das Verfahren musste noch modifiziert werden, um
es an Halbleitern anzuwenden. Bisher funktionierte es nur mit Oxiden.
Als Basismaterial nutzten die Forscher nicht Silizium, sondern
Indium-Gallium-Arsenid.