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ATI stellt gerade die fertigung seiner Chips auf 40nm, und jedes jahr wird diese fertigung immer kleiner und kleiner.
Gibt es ein Limit dafür oder kann das immer weiter gehen? Warum kann man einfach diese Schritte eifnach nicht überspringen? Sagen wir mal von 90 nm zu 40 nm.
Irgendwo um die 22 Nanometer ist bei Silizium dann Schluss, weil das Material bei der Dicke (Dünne) seine elektrische Leitfähigkeit verliert. Aber sicher ist es noch nicht, vielleicht kommt man mit irgendwelchen technischen Tricks noch ein ganzes Stückchen drunter, vielleicht auch nicht...
Also Kleiner als die Atome sind kann es schon einmal nicht gehen. Das wäre so ein Limit. Ein anderes hast du bei der Lithografie an sich. bis 32nm (glaub) Strukturbreite kann man die UV-Strahlen noch mit einer Linse auf das Silizium fokussieren. Darunter wird dann extremes UV-Licht eingesetzt. Linsen (und Luft glaube ich auch) sind nicht mehr durchlässig für diese Strahlung. die Lithographie wird dann mit (äusserst genauen) Hohlspiegeln im Vakuum vorgenommen.
Also die Leitfähigkeit verliert Silizium nicht...das Problem ist eher, dass die Transistoren bei zu kleiner Fertigung nicht mehr sperren sonder einfach durchschlagen....
Daher muss i-wann auch einfach schluss sein und an diese Grenze muss man sich rantasten.
Edit: Deswegen sinkt auch mit abnehmender größe die angelegte Spannung
Das Limit liegt in der Belichtungstechnik der Waver und der verwendeten Technik. Diese schreitet bis jetzt aber noch voran, so dass auch Strukturen unter 32nm erzeugt werden können.
Warum werden diese nicht übersprungen: Weil die Entwicklung ein stetiger Prozess ist.
Zweites Problem: Je kleiner die Strukturen, desto dichter liegen die Transistoren mit der Folge, dass Ströme kriechen.
(Offtopic: Ändere mal deine Signatur. Sachsen-Anhalt hat ST. Warum nicht SA? Blicken wir 88Jahre zurück )
Doch schon heute gibt es Forschungen für 1nm !! doch diese bestehen nicht mehr aus Silizium sonder aus Carbon Nano Tubes ( Carbon Nano Röhren also Kohlenstoff Röhren) kurz CNT
Die sind nur wenige Atome ( die genau Zahl hab ich vergessen aber ich meine unter 100) groß!
CNT Transistoren können auch viel schneller schalten als Silizium Transistoren.
Auch wird zurzeit erforscht Kühler aus CNT zu bauen da diese viel besser Wäremleiten als zB Kupfer ( Kupfer 385 Watt pro meter pro kelvin und CNT 6000 watt pro meter pro kelvin)
Quelle: pcgh 08/2008
Doch dies wird noch ne Weile dauern bis das Marktreife besitzt.
Außerdem hab ich was von "Graphen" gehört, 1 Teilchen dicke Kohlenstoffgitter, sollen auch wesentlich besser leiten als Si, angeblich bekäme man die auch leicht in die THz. (Si bei -268°C auf 500GHz, SiGe bei gleicher Kühlung auf 1THz, SiGe bei Raumtemp auf 350GHz, meine ich gelesen zu haben)
Außerdem hab ich was von "Graphen" gehört, 1 Teilchen dicke Kohlenstoffgitter, sollen auch wesentlich besser leiten als Si, angeblich bekäme man die auch leicht in die THz. (Si bei -268°C auf 500GHz, SiGe bei gleicher Kühlung auf 1THz, SiGe bei Raumtemp auf 350GHz, meine ich gelesen zu haben)
Zitat : Am 11. November 2008 gab das CNSI, das California Nanosystems Institute, bekannt, dass es Dr. Yang Yang gelungen sei, ein „Massenproduktionsverfahren“ für die Graphen-Synthese zu erarbeiten.
Und der kleinste damit realisierbare Transistor hätte Leiterbahnen mit der Strukturbreite eines Moleküls nicht eines Atoms... Das ist ein sehr großer Unterschied so ein Kohlenstoffring (Graph) besteht schließlich aus mehreren Kohlenstoffatomen...
EDIT: Außerdem sollen CNTs bis 750 grad Celsius strukturstabil sein.... allein daraus und aus der geringeren Wärmeabgabe sind sehr hohe Taktfrequenzen möglich
Edit2: Silizium schaffen nur theoretische 230 GHz da sie einfach nicht schneller schalten können..
Außerdem hab ich was von "Graphen" gehört, 1 Teilchen dicke Kohlenstoffgitter, sollen auch wesentlich besser leiten als Si, angeblich bekäme man die auch leicht in die THz. (Si bei -268°C auf 500GHz, SiGe bei gleicher Kühlung auf 1THz, SiGe bei Raumtemp auf 350GHz, meine ich gelesen zu haben)
http://www.pressetext.ch/pte.mc?pte=080418027
Die Massenfertigung für Graphen ist mit 40 µm × 20 µm der für Silizium noch weit hinterher
Und das ist ja das endscheidende: dass man Wafer in Massen produzieren kann.
Ein einzelner 1 Atom dicker Transistor an dem Jahrelang gearbeitet wird ist nich wirklich Massentaugleich ABER beeindruckend
Edit: dass ein Transistor nicht aus einem Atom bestehen kann versteht sich glaub ich von selbt
Edit2: nur nochmal zum Verständnis:
Graphen ist ja nichts anderes als Graphit, nur dass es eine 1 Atom dicke schicht ist.
Die Fertigung dieser Schicht ist daher verdammt teuer - von der Verarbeitung ganz zu schweigen, denn man braucht gerätschaften, die
mit einer Genauigkeit von ca. 1 pm (also im Atom-Bereich) arbeiten.
Klar hätte man vor 20 Jahren nicht gedacht wie weit man heute ist, aber bis man mit Graphen soweit ist, wirds doch noch ein weilchen dauern.
CNT ist sicherlich ein sehr interressantes Thema in Zukunft.
Aber mindestens genauso spannend wird es, wenn wir in den 10nm Bereich kommen...dann beginnen die Bauteile memristive Eigenschaften zu bekommen und da dürften ein paar Simulationstools scheitern. Allerdings wird der Memristor sicher auch noch Einzug in die Branche ziehen. HP ist ja fleißig.
Sagen wir mal von 90 nm zu 40 nm. 
