Roman GłogulskiEin Team von Wissenschaftlern des Korea Advanced Institute of Science and Technology hat die Entwicklung der notwendigen Technologien zur Herstellung von sub-nanometer Transistoren angekündigt. Diese innovative Technologie basiert auf einer Substanz namens ambipolarem Molybdändisulfid (MoS2) anstelle von traditionellem Silizium.
Die neue Technologie, basierend auf einer 3-Nanometer-Architektur, wurde von zwei asiatischen Mikroprozessor-Herstellern – Samsung Electronics und Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. – übernommen. Zusätzlich werden diese beiden Unternehmen zusammen mit ihrem amerikanischen Konkurrenten Intel mit der Massenproduktion von 2-Nanometer-Chips beginnen und gleichzeitig an sub-nanometer Transistortechnologien arbeiten.
Ein Nanometer entspricht einem Milliardstel Meter. Menschliches Haar hat eine Dicke zwischen 50.000 und 100.000 Nanometern. Mikroprozessor-Hersteller streben eine Verkleinerung ihrer Produkte an, da kleinere Transistoren auf einem Mikroprozessor eine höhere Leistung und einen geringeren Energieverbrauch ermöglichen.
Professor Lee Ka-young von der KAIST sagte: „Die ganze Welt konkurriert derzeit in der Entwicklung von 1-Nanometer und kleineren Computerchips. Traditionelles Silizium ist aufgrund von Problemen wie Kurzkanaleffekten kein gutes Material. MoS2 ist überlegen, da seine einzigartige Struktur eine effektive Beseitigung der Kurzkanaleffekte ermöglicht. Wissenschaftler hatten jedoch Schwierigkeiten, ambipolare Transistoren mit MoS2 herzustellen. In diesem Zusammenhang haben wir einfache Strategien vorgestellt, um leistungsstarke ambipolare MoS2-Geräte zu erreichen.“
Kurzkanaleffekte treten in sehr großformatigen integrierten Schaltkreisen mit sehr kleinen Bauteilen auf und beeinträchtigen negative deren Leistung aufgrund von Problemen wie Stromleckage. Ein ambipolarer Transistor bedeutet, dass er sowohl positive als auch negative Ladungen tragen kann, was eine notwendige Eigenschaft für elektronische Komponenten ist.
Ein weiterer Vorteil der Forschungsergebnisse des Teams ist die Multifunktionalität von MoS2-basierten Schaltkreisen, die als Transistoren, Dioden und Fotodetektoren dienen können. Die Forschung wurde kürzlich in der Peer-Review-Zeitschrift American Chemical Society Nano veröffentlicht.
FAQ:
1. Welche innovative Technologie hat das Team von Wissenschaftlern am Korea Advanced Institute of Science and Technology entwickelt?
– Das Team hat eine Technologie entwickelt, die die Herstellung von sub-nanometer Transistoren ermöglicht. Diese basiert auf einer Substanz namens ambipolarem Molybdändisulfid (MoS2) anstelle von traditionellem Silizium.
2. Wer hat die neue Technologie auf der Basis einer 3-Nanometer-Architektur übernommen?
– Die neue Technologie wurde von zwei asiatischen Mikroprozessor-Herstellern – Samsung Electronics und Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. – übernommen.
3. Was werden diese beiden Unternehmen und ihr amerikanischer Konkurrent Intel tun?
– Die Unternehmen werden mit der Massenproduktion von auf 2-Nanometer-Chips basierenden Produkten beginnen und gleichzeitig an der Entwicklung von sub-nanometer Transistoren arbeiten.
4. Was bedeutet es, dass ein Nanometer einem Milliardstel Meter entspricht?
– Ein Nanometer ist eine Längeneinheit, die einem Milliardstel Meter entspricht.
5. Warum streben Mikroprozessor-Hersteller eine Verkleinerung ihrer Produkte an?
– Die Hersteller streben eine Verkleinerung ihrer Produkte an, da kleinere Transistoren auf einem Mikroprozessor eine höhere Leistung und einen geringeren Energieverbrauch ermöglichen.
6. Warum ist traditionelles Silizium kein gutes Material für die Herstellung von Computerchips mit einer Größe von 1 Nanometer oder kleiner?
– Traditionelles Silizium hat Probleme wie Kurzkanaleffekte, die die Leistung von Chips negativ beeinflussen.
7. Warum ist ein ambipolarer Transistor auf Basis von MoS2 überlegen?
– Ein auf MoS2 basierender Transistor ist überlegen, da seine einzigartige Struktur eine effektive Beseitigung von Kurzkanaleffekten ermöglicht. Darüber hinaus kann er sowohl positive als auch negative Ladungen tragen, was für elektronische Komponenten unerlässlich ist.
8. Was sind die zusätzlichen Vorteile der Forschungsergebnisse des Teams?
– Die entwickelten Schaltkreise auf Basis von MoS2 haben Multifunktionalität und können als Transistoren, Dioden und Fotodetektoren dienen.
Definitionen wichtiger Begriffe:
– Sub-Nanometer Transistor: Ein elektronisches Bauteil mit einer Größe kleiner als ein Nanometer.
– Ambipolar: Fähig, sowohl positive als auch negative Ladungen zu tragen.
– Kurzkanaleffekte: Probleme, die in sehr großformatigen integrierten Schaltkreisen mit kleinen Bauteilen auftreten und die Leistung negativ beeinflussen, wie z.B. Stromleckage.
Vorgeschlagene verwandte Links:
– KAIST: Offizielle Website des Korea Advanced Institute of Science and Technology.
– Samsung Electronics: Offizielle Website von Samsung Electronics.
– Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.: Offizielle Website der Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.
– Intel: Offizielle Website von Intel.
