Intel und Qinetiq wollen mit III-V-Halbleitern das Mooresche Gesetz fortführen

Intel meint, zusammen mit Qinetiq einen Weg zur Fortführung des Mooreschen Gesetzes über das Jahr 2015 hinaus gefunden zu haben: Statt Silizium sollen III-V-Materialien als Halbleiter dienen.

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Vor 40 Jahren beschrieb Intel-Mitbegründer Gordon Moore seine Erkenntnis, dass sich die Zahl der Transistoren integrierter Schaltungen etwa alle zwei Jahre verdopple. Dieser allgemeine Trend, den die Chip-Entwickler und die Halbleiter-Hersteller tatsächlich bis heute durchhalten, macht den schnellen Preisverfall und die rasche Zunahme der Funktionen von Halbleiter-Bauelementen möglich. Allerdings sieht Moore selbst mittlerweile Probleme, die Integrations-Steigerung mit der bisherigen Geschwindigkeit länger als weitere 10 bis 20 Jahre lang fortzuführen.

Ken David, Chef der Komponentenentwicklung bei Intel, sieht nun eine Möglichkeit, das Mooresche Gesetz über das Jahr 2015 hinaus zu verlängern: Zusammen mit der britischen Firma Qinetiq präsentiert er anlässlich der IEDM neue Erkenntnisse zu Transistoren aus dem III-V-Halbleitermaterial Indiumantimonid (InSb). Für 2015 sieht die ITRS-Roadmap Strukturbreiten von etwa 25 Nanometern vor, Intel dürfte dann nach seinen ehrgeizigen Plänen bereits bei 20 oder 18 nm angelangt sein. Auf der IEDM stellen die Kooperationsparter allerdings erst einmal zwei Typen von Indiumantimonid-Quantentrog-Transistoren mit einer Gate-Länge von 85 Nanometern vor, nämlich sowohl für Anreicherungs- und Verarmungsmodus (Enhancement/Depletion Mode Quantum Well Transistor).

Indiumantimonid ist wie Galliumarsenid (GaAs) ein III-V-Halbleiter und wird schon heute für Hoch- und Höchstfrequenz-Halbleiter eingesetzt. Neu ist laut Intel die von InSb-Enhancement-Transistoren bisher unerreicht kleine Gate-Länge. Der neuartige Transistor soll sehr günstige Eigenschaften mitbringen, weil er bei der sehr geringen Spannung von 0,5 Volt schnell schalten kann. Ken David schätzt, dass deshalb die Verlustleistung auf ein Zehntel heutiger Transistoren schrumpft, bei gleichzeitiger Verdopplung der Schaltleistung; Letzteres lässt sich nutzen, um höhere Taktfrequenzen zu erreichen. (ciw)