Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

MIT-onderzoekers ontwikkelen 'snelste transistor'

Onderzoekers van de Amerikaanse onderzoeksuniversiteit MIT hebben een transistor ontwikkeld die volgens hen een record zet op het gebied van elektronenmobiliteit. De MIT'ers zetten daartoe germanium in plaats van silicium in.

De transistor die de medewerkers van het Massachusetts Institute of Technology ontwikkelden, is een p-type transistor: een sneller n-type transistor moet nog gebouwd worden om de techniek in commerciële chips inzetbaar te maken. De MIT-transistor zou beschikken over een viermaal zo hoge carriermobiliteit, in dit geval voor gaten, als commerciële transistors. Vergeleken met experimentele transistors zou de nieuwe transistor tweemaal zo snel zijn.

De snelheid is te danken aan het gebruikte halfgeleidermateriaal: de MIT-medewerkers gebruiken geen silicium maar germanium. Dat metaal liet zich beter 'comprimeren', een techniek die straining genoemd wordt: de onderzoekers gebruikten hiertoe meerdere lagen substraat van silicium en silicium-germanium om de atomen steeds dichter opeen te pakken. In commerciële chips wordt strained silicium gebruikt.

De transistors van MIT's Microsystems Technology Laboratories hebben een trigate-ontwerp, waarbij het channel omgeven wordt door een driedimensionale gate: die techniek gebruikt Intel ook voor zijn Ivy Bridge-processors. Zo blijft de gate groot genoeg om de transistor zonder grote lekstromen te kunnen schakelen. Volgens de onderzoekers zou de germanium-techniek in toekomstige generaties processors toegepast kunnen worden.

Door Willem de Moor

Redacteur componenten

03-01-2013 • 18:08

42 Linkedin Google+

Reacties (42)

Wijzig sortering
Voor de iets minder techneuten, carrier mobiliteit volgens het oorspronkelijke artikel:
“Carrier mobility” measures how quickly charge carriers — whether positive or negative — move in the presence of an electric field. Increased mobility can translate into either faster transistor switching speeds, at a fixed voltage, or lower voltage for the same switching speed."
Wel grappig, germanium werd in 1948 al toegepast voor transistors, later werd het vervangen door silicium en nu blijkt germanium toch weer beter geschikt.
Zoals hierboven al staat: het hoeft niet per se meteen 'beter geschikt' te zijn. Nu wordt het misschien uit wetenschappelijk oogpunt toegepast.
Daarnaast kunnen de meest gebruikte materialen altijd door nieuwe technieken nog veranderen.

Bovendien spreken ze van een substraat van Si en SiGe, niet van losse Ge-atomen.
SiGe wordt al lange tijd gebruikt als halfgeleider.

[Reactie gewijzigd door JDillinger op 3 januari 2013 18:42]

Silicium heeft dan ook enkele voordelen ten opzichte van germanium. Zo is het goedkoper en blijft het door haar grotere band-gap langer halfgeleidend, en dus bruikbaar in componenten, bij oplopende temperaturen.
Germanium heeft intrinsiek een hogere ladingsmobiliteit, waardoor het sneller kan schakelen dan silicium. Hierdoor wordt het voor bepaalde toepassingen toch weer interessant om te gaan onderzoeken.

Edit: Andere reacties niet tijdig gezien, wat locke960 dus zegt :)

[Reactie gewijzigd door rapidgorgon op 3 januari 2013 22:46]

"beter" is een subjectief begrip. Als ik het me goed herinner:

Voordelen Germanium tov. Silicium.
- lagere spanningsval over pn overgangen. (in principe dus zuiniger)
- schakelt sneller.

Voordelen Silicium tov. Germanium.
- goedkoper
- kan beter tegen hogere temperaturen.
- net iets beter mechanisch te bewerken

Het hangt er dus maar net vanaf wat je belangrijk vind.

edit: zie ook hier.

[Reactie gewijzigd door locke960 op 3 januari 2013 20:31]

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone XS Red Dead Redemption 2 LG W7 Google Pixel 3 XL OnePlus 6T FIFA 19 Samsung Galaxy S10 Google Pixel 3

Tweakers vormt samen met Tweakers Elect, Hardware.Info, Autotrack, Nationale Vacaturebank en Intermediair de Persgroep Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2018 Hosting door True