Feldeffekttransistoren in 3-D

  • 20. March 2013

Bauelement der dritten Generation mit Multi-Gate aus Nanodrähten erfüllt Anforderungen moderner Elektronik.

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

Einem französischen Team vom Forschungslabor für Analyse und Systemarchitektur (LAAS) sowie vom Institut für Elektronik, Mikroelektronik und Nanotechnologien (IEMN) ist es nun 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.

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

CNRS / PH

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