Infineon mit kleinsten Nanotube-Transistor

Im ständigen Bemühen um kleinere und leistungsfähigere Strukturen für integrierte Schaltungen ist Infineon in seinen Münchener Labors erneut ein Durchbruch gelungen: Forscher haben hier den nach eigenen Angaben kleinsten Nanotube-Transistor der Welt mit einer Kanallänge von nur 18 nm gebaut.

Die derzeit modernsten Transistoren sind heute mit knapp 4mal so groß. Für ihren Nano-Transistor ließen die Forscher Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die jeweils nur einen Durchmesser von 0,7 bis 1,1 nm haben, in einem kontrollierten Prozess wachsen. Im Vergleich dazu ist ein menschliches Haar rund 100.000mal dicker.

Die charakteristischen Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhrchen lassen den Werkstoff für viele Anwendungen in der Mikroelektronik als ideal erscheinen: den elektrischen Strom transportieren die Röhrchen nahezu ohne Reibung „ballistisch“ auf ihrer Oberfläche und ertragen so 1000mal mehr als ein Kupferdraht. Hinzu kommt, dass sie sowohl leitend als auch halbleitend ausgeprägt sein können.

Der jetzt vorgestellte Nanotube-Transistor kann bei einer Versorgungsspannung von nur 0,4 V (normal sind heute 0,7 V) Ströme von über 15 µA liefern. Dabei wurde eine Stromdichte beobachtet, die etwa 10fach über dem des heutigen Standard-Werkstoffes Silizium liegt. Ausgehend von ihren Messergebnissen sind die Infineon-Forscher zuversichtlich, Transistoren mit der bisher gewohnten Rate weiter verkleinern zu können. Selbst die von Fachleuten für das Jahr 2018 erwartete niedrige Versorgungsspannung von nur 0,35 Volt könnte realisiert werden, wenn Kohlenstoff-Nanoröhrchen als Werkstoff eingesetzt würde.