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Feldeffekttransistoren der dritten Generation

Feldeffekttransistoren sind eine Gruppe von unipolaren Transistoren (Schaltelemente), welche als Grundbausteine der Mikroelektronik gelten. Sie bestehen aus drei Anschlüssen sowie einem Kanal. Der Kanal verbindet zwei dieser Anschlüsse (Drain und Source), während der Stromfluss zwischen diesen beiden über den dritten Anschluss, den sogenannten Gate, gesteuert wird.

Einem französischen Team vom Forschungslabor für Analyse und Systemarchitektur (LAAS) sowie vom Institut für Elektronik, Mikroelektronik und Nanotechnologien (IEMN) ist es gelungen, einen dreidimensionalen Transistor im Nanometer-Maßstab mit hervorragenden Eigenschaften zu bauen.


Feldeffekttransistoren sind eine Gruppe von unipolaren Transistoren (Schaltelemente), welche als Grundbausteine der Mikroelektronik gelten. Sie bestehen aus drei Anschlüssen sowie einem Kanal. Der Kanal verbindet zwei dieser Anschlüsse (Drain und Source), während der Stromfluss zwischen diesen beiden über den dritten Anschluss, den sogenannten Gate, gesteuert wird.

Einem französischen Team vom Forschungslabor für Analyse und Systemarchitektur (LAAS) sowie vom Institut für Elektronik, Mikroelektronik und Nanotechnologien (IEMN) ist es gelungen, einen dreidimensionalen Transistor im Nanometer-Maßstab mit hervorragenden Eigenschaften zu bauen.

 

Dank der in den letzten fünf Jahrzehnten errungenen Fortschritte konnten die Transistoren regelmäßig kleiner gebaut werden, was den immer kleiner werdenden elektronischen Geräten zugute kommt. Jedoch stößt die aktuelle planare Anordnung der Transistor-Architektur an ihre Grenzen: Denn je kleiner die Strukturen der Schaltkreise werden, desto größer werden die unerwünschten ″Lecks″, da die Steuerung des Kanals zwischen Drain und Source durch die Potentialbarriere der Sperrschicht immer unwirksamer wird und dabei nur von der Oberfläche über den steuernden Kontakt (Single-Gate) des Transistors kontrolliert wird.

 

Der von den französischen Forschern gebaute dreidimensionale Transistor besteht aus zwei elektrisch leitenden Flächen, die durch ein enges Netz von senkrechten Nano-Drähten (Multi-Gate) miteinander verbunden sind. Jeder Nano-Draht wird komplett von einem Gitter aus Chrom umschlossen. Trotz einer Länge von nur 14 nm (gegenüber 28 nm für die üblichen Mikrochips) entspricht  seine Leistung den heutigen Anforderungen der Mikroelektronik.

 

 

Quelle:

Pressemitteilung des CNRS – 01.03.2013 – http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3021.htm

Redakteur:

Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr