Freescale bezig met ontwikkeling GaAs-mosfet

Freescale is bezig met het ontwikkelen van een mosfet-transistor die gebruikmaakt van galliumarsenide als halfgeleider (GaAs). In deze halfgeleider kunnen elektronen tot twintig keer zo snel bewegen als in silicium. Mosfets van GaAs zouden dan ook een stuk sneller kunnen schakelen, zonder dat er meer stroom nodig is. Energiezuinige snelle schakelingen zouden dan ook mogelijk moeten worden met GaAs-halfgeleiders. Het probleem is echter dat het silicium dat nu gebruikt wordt niet zomaar kan worden vervangen door galliumarsenide. Zo kon de gate niet met behulp van siliciumoxide worden geïsoleerd van het kanaal. Hier moest dus een ander materiaal voor worden gevonden en Freescale zou dat naar eigen zeggen hebben gevonden. De nieuwe GaAs-mosfets zullen in gespecialiseerde geïntegreerde schakelingen voor onder andere telecommunicatie en optische producten worden gebruikt.

Reacties (19)

[Verwijderd]

GaAs heeft een nadeel tov Si: er zijn nog geen miljarden € aan onderzoek ingepompt. Dus qua toekomstperspecief zit het wel goed.

Ik dacht trouwens dat GaAs al het een en ander bewezen had in led toepassingen

[P5ycho]

Idd, GaAs wordt al gebruikt voor highpower leds door bijv. Osram.

[boner]

Dus qua toekomstperspecief zit het wel goed.

Het gezegde is daarom ook al jaren: GaAs is de techniek van de toekomst en dat zal altijd zo blijven....

[_zer0_]

GaAs-FET's zijn al langer in produktie, dit zal wel gaan om de ingewikkelerde ic's i.p.v. een enkele fet.
http://whatis.techtarget....0,,sid9_gci214515,00.html

[Verwijderd]

interresant maar de vraag is of dit materiaal duurder is want dat is iets waar producenten volgens mij aandacht aan besteden.
maar als de prijs niet veel duurder is dan verwacht ik een overschakeling waar velen tevreden over zullen zijn

[japaveh]

GaAs als halfgeleider is veel duurder dan Si. Bovendien zijn er tot op heden geen grote GaAs subtstraten beschikbaar waardoor op grote schaal produceren niet snel tot de mogelijkheden gaat behoren. Immers, tegenwoordig is 300mm Si al standaard.

Een andere ontwikkeling waar men al langer mee bezig is, is het ontwikkelen van CMOS op Germanium. Immers Germanium heeft ook het voordeel dat electronen er sneller door kunnen bewegen. Ook is Ge tegenwoordig al ik 8 inch leverbaar. Trouwens de eerste transistor was gemaakt van Ge, dus wie weet komt men ooit weer op dat idee terug al verwacht ik niet dat Si snel uit het beeld zal verdwijnen.

[the_stickie]

Voor de echt high-end chips zoals sommige cpu's kunnen ook duurdere produtiemethoden lonen; zolang er maar voldoende rendement op te verwachten is door hogere yields of hogere performance. Zeker omdat algemeen bekend is dat silicium niet oneindig zal opschalen, zijn alternatieven zeker gevraagd.
De vraag is alleen hoe deze techniek zich verhoudt tov zijn concurrentie, niet alleen op prijs, maar ook op schaalbaarheid en toekomstperspectief!
Zelfs al deze technologie 'het niet haalt" is het sowieso iets waar men zich later nog eens over kan buigen. We kunnen niet genoeg informatie verwerven over dit soort zaken

[Verwijderd]

Naar mijn weten zijn er ook alleen maar N-channel MOSFET GaAs. Dit in verband met de de relatief lage mobiliteit van 'holes' in GaAs. Dus om CMOS te maken hebben ze misschien andere/extra doping gebruikt (Al, P,..?). Maar hiernaast zijn er nog andere problemen met GaAs: heel bros materiaal, dus batch processing is niet zo makkelijk->duur! Verder is het heel moeilijk om GaAs net zo puur te krijgen als het Si tegenwoordig.

[dafz0r]

Ik heb voor men thesis een module gemaakt om op een een pda aan te sluiten voor natuurkundige doeleinden waarbij op zeer hoge frequenties gesampled diende te worden. We zijn uiteindelijk voor IBM GaAs based IC's gegaan om twee redenen
- De hogere schottky barrière waardoor veel sneller schakelen mogelijk is
- De hoge bandgap energie waardoor interferentie veel minder invloed heeft
(en natuurlijk ook omdat we het zelf niet hoefden te betalen)

Er waren (voor ons) twee grote nadelen aan GaAs IC's
- Je moet ze niet terug in het bakje "gooien" want die zijn omgelooflijk fragiel. Ze kunnden dus ook niet echt goed tegen schokken en onze toepassing steekt de helft van zen levensduur in een rugzak. We hebben er dan maar een soort van silicon schokdempers rondgebouwd
- Er waren toen enkel (test) MESFET's beschikbaar omdat de GaAs een onstabiele oxide heeft waardoor het vermogenverbruik een pak hoger lag (tot zelfs 25% battery life minder)

Dus een GaAs MOSFET valt alleen maar toe te juichen, nu enkel hopen dat ze degelijk te schalen vallen

[Vorlon]

Hmm, dat klinkt wel leuk aangezien GaAs FET's nu gebruikt worden in super hoogfrequente signaal toepassingen. (Tussen de 20 en 45GHz).

GaAs FETs zijn dus altijd in depletion mode. (ff verwarring met p en n-channel). Nu vraag ik me dus nog steeds wel af of dit nu wel handig te maken is. Aangezien je meestal enhancement mode mosfets gebruikt in een IC. (fabriceert makkelijker). Maar als je tot 17x sneller schakelende chips met de zelfde grootte krijgt is het toch wel interessant.

Ik ben benieuwd iig.

[edit]
Ik zat uit m'n nek te lullen Tnx, xenobinol

[Verwijderd]

Ik ken eigenlijk allen maar N-channel MOSFET's gebaseerd op GaAs.
Maar het lijkt mij dat P-channel MOSFET's ook prima te fabriceren zijn.

[Verwijderd]

GaAs FETs zijn dus altijd in depletion mode. (ff verwarring met p en n-channel). Nu vraag ik me dus nog steeds wel af of dit nu wel handig te maken is. Aangezien je meestal enhancement mode mosfets gebruikt in een IC. (fabriceert makkelijker)
Meestal gebeurt er in een productie nog wat ion implantatie om de threshold voltage aan te passen voor het gewenste voltage. Je kan ook de spanning van de bulk veranderen. Er zijn nog meer mogelijkheden, maar sla er maar eens een Semiconductor boek op na.

[oshiro]

galliumarsenicum

Dat hoop ik toch ff niet
Dat zal wel galliumarsenide moeten zijn, arsenic is de Engelse vertaling voor arsenide. Arsenicum is rattengif, zoals algemeen bekend is.

[pe1pme]

galliumarsenicum
Dat hoop ik toch ff niet
Dat zal wel galliumarsenide moeten zijn, arsenic is de Engelse vertaling voor arsenide. Arsenicum is rattengif, zoals algemeen bekend is

Als we het over benamingen hebben: GaAs is idd galliumarsenide maar arsenicum is alleen maar in de volksmond algemeen bekend als rattengif. De juiste benaming van rattengif is arseentrioxide. Sterker nog: 100% zuiver arseen (of arsenicum) is nieteens giftig.

[duce]

is dat galliumarsenicum ook niet mega slecht voor het de natuur als dat vrij komt.

ik dacht zelfs dat ze van deze stof al helle Moederboards hadden gemaakt voor de B2(Stealth bommen werpen uit de VS) omdat die minder gevoelig waren voor straling.

[Daniel304]

IBM is erg ver in de toepassing van GaAs. Deze heeft namelijk al vele schakelingen op een 120Ghz en hoger lopen. Hier is anar ik meen ergens begin vorig jaar nog een post over geweest. Het is alleen te duur om dit te gebruiken in zijn huidige vorm voor consumenten procs in de schaal waarop deze nu gebakken worden.

edit:

Even opgezocht dit ging over SiGe op 200Ghz
nieuws: IBM verdubbelt kloksnelheden nieuwe SiGe-chips

[Verwijderd]

ontploffen de mosfets dan.... (lees zelf onderaan)

http://nl.wikipedia.org/wiki/Arsenicum