Forscher bauen kleinsten Transistor der Welt

Mit einer Ausdehnung von 2,5 Nanometern produzierten Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der University of Colorado den kleinsten jemals hergestellten Transistor. Er ist nicht einmal halb so groß wie die bisherigen Miniaturisierungsrekordhalter – und dennoch leistungsfähiger. [...]

So sieht der kleinste Transistor der Welt aus.
So sieht der kleinste Transistor der Welt aus. (c) MIT

Für die Herstellung des Hightech-Geräts nutzten die Experten des MIT und der University of Colorado eine neue Ätztechnik, die es erlaubt, den Halbleiter Atom für Atom zu modifizieren. Das Verfahren wird „Thermal Atomic Level Etching“ genannt. Damit scheint das Moorsche Gesetz, das Intel-Mitgründer Gordon Moore 1965 formulierte weiterhin Bestand zu haben. Es besagt, dass sich die Komplexität elektronischer Schaltkreise alle zwei Jahre 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.


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