Prim Hírek

Ebben az évben a félvezetőipar tovább növelte a chipek teljesítményét, és csökkentette a méretét, amelyek együttesen növelik a kapcsolási sebességet. A MOS tranzisztorok egyik legkritikusabb alkotóeleme a szigetelőréteg, amely jelentős mértékben befolyásolja a méretek további csökkentését. A szigetelőréteg a vezérlőelektródát (kapu) szigeteli el a tranzisztor többi részétől. Ez vezérli a tranzisztor be- és kikapcsolását, vagyis az áram folyását a csatornán keresztül.

A Bell Labs kutatói óriási fába vágták a fejszéjüket. Elhatározták, hogy korlátozzák a szigetelőréteg hatását a tranzisztor működésére. A mai szilícium alapú tranzisztorokban a bemenő áram csak 35%-a folyik keresztül a csatornán, a forrástól a nyelőig. Greg Timp, a kutatócsapat vezetője elmondta, hogy a cél a csatorna ellenállásának minimalizálása volt. Ehhez egy sokkal finomabb és vékonyabb szigetelőrétegre volt szükség.

Korábban, hogy a ballisztikus hatás létrejöjjön a nanotranzisztorokban, -200 C-fokra kellett ezeket hűteni. A Bell Labs kutatói által kifejlesztett tranzisztor az első ballisztikus nanotranzisztor, amely szobahőmérsékleten működik, hagyományos szilíciumtechnológiával. A Bell Labs nanotranzisztor vezérlőelektródája (kapu) 40 nm, csatornahossza 25 nm. A kutatók a tranzisztor előállításához nem hagyományos módszereket használtak, az oxidréteget egy gyors eljárással növesztették a szilíciumrétegen. Az eljárás során oxigént adagoltak a szilíciumhoz 1000 C-fokon, 10 másodpercen keresztül. Az eredmény: egy nagyon finom és vékony szigetelőréteg. A kutatók a nanotranzisztorok tesztje során megállapították, hogy a szigetelőréteg vastagsága mindössze 1,3 nm, míg a mai tranzisztoroknál ez átlagosan 2,8 nm. Az átfolyó áram 75%. A számítógépes szimulációnál egy kicsit vastagabb 1,6 nm-es szigetelőréteggel érték el a legjobb eredményt, 85%-ot. A kísérleti eredmények megerősítették az előzetes számításokat és azt, hogy a félvezetőiparnak szüksége van a vékonyabb szigetelőrétegekre a méretek további csökkentéséhez.