Kleinster arbeitsfähiger Silizium-Transistor präsentiert

Zehn Mal kleiner als gegenwärtige Produktionsmodelle

IBM Research, der Forschungsarm von Big Blue, hat nach eigenen Angaben den kleinsten arbeitsfähigen Silizium-Transistor vorgestellt. Bei einer Gate-Länge von sechs Nanometer ist der Transistor rund zehn Mal kleiner als heute Produktionsmodelle. „Indem wir Transistoren in dieser Größe bauen, können wir bis zu 100 Mal mehr Transistoren auf einen Chip packen als es bisher möglich ist“, erklärte Randy Isaac, Vice President bei IBM Research. IBM will den Transistor auf dem diesjährigen International Electron Devices Meeting, das in dieser Woche in San Francisco stattfindet, präsentieren.

Die Silizium-Grundlage des Transistors ist zwischen vier und acht Nanometer dick, trotzdem zeigt der Transistor ein korrektes Verhalten beim Ein- und Ausschalten. Die IBM-Forscher erzeugten dabei die benötigten Strukturen auf ultra-dünnen „Silicon-on-Insulator“-Wafern (SOI) mit „Halo Implants“ und einem herkömmlichen Lithographie-Prozess bei einer Belichtungs-Wellenlänge von 248 Nanometern. Durch die Verringerung der Gate-Länge verbessert sich die Schaltgeschwindigkeit des Transistors. Gleichzeitig nehmen mit der Schrumpfung der Strukturen der Strombedarf sowie die Herstellungskosten ab.

In erster Linie wollten die IBM-Forschern mit dem Projekt beweisen, dass auch auf dieser molekularen Ebene das Basis-Konzept eines Transistors noch funktioniert. Das „Consortium of International Semiconductor Companies“ ging in seiner 2001 veröffentlichten Roadmap davon aus, dass bis zum Jahr 2016 die Gate-Länge der Transistoren auf unter neun Nanometer schrumpfen muss, damit der gegenwärtige Trend bei der Leistungszunahme in der Halbleiterindustrie aufrecht erhalten wird.