3D-III-V-Transistoren sollen 10-nm-Fertigung ermöglichen

Nur Wochen vor dem Launch der ersten kommerziellen Prozessoren mit 3D-Transistor-Strukturen haben Purdue- und Harvard-Forscher die erfolgreiche Entwicklung eines Transistor verkündet, der Nanodrähte aus Indium-Gallium-Arsenid nutzt.

Die Wissenschaftler glauben, dass Indium-Gallium-Arsenid eines Tages Silizium ersetzen könnte, da es überlegene Elektronenflusseigenschaften besitzt. Materialien wie Indium-Gallium-Arsenid, die aufgrund ihrer Position in der dritten und fünften Gruppe des Periodensystems auch als III-V-Materialen bezeichnet werden, könnten den Elektronenfluss effizienter machen und künftig dünnere und leichtere Geräte ermöglichen.

"Industrie und Wissenschaft entwickeln mit Hochdruck Transistoren aus III-V-Materialien", so Peide Ye, Professor in der Electrical and Computer Engineering-Abteilung der US-amerikanischen Purdue University. "Hier haben wir den weltweit ersten 3-D gate-all-around Transistor entwickelt, der mit Indium-Gallium-Arsenid auf Materialien mit höher Mobilität als Silizium basiert." Details der Erfindung werden gegenwärtig auf dem International Electron Devices Meeting in Washington, D.C. gezeigt.

"Sobald man Gate-Breiten auf 22 Nanometer in Silizium schrumpft, wird das Strukturdesign zunehmend kompliziert", so Ye. "Das ideale Gate ist eine Hals-artige Gate-all-around-Struktur, so dass das Gate den Transistor von allen Seiten umgibt."

Er glaubt, dass 14-nm-Chip-Designs gerade noch so mit Silizium umsetzbar sind, aber alles darunter aller Wahrscheinlichkeit nach neue Materialien erfordern wird. "Nanodrähte aus aus III-V-Legierungen werden uns den 10-Nanometer-Bereich eröffnen", so Ye.