Grenze für die Miniaturisierung von Siliziumchips

Wissenschaftler von Lucent Technologies haben, wie Nature berichtet, das Ende der Miniaturisierung bei Siliziumchips auf das Jahr 2012 angesetzt. Dann nämlich werde es nicht mehr möglich sein, noch kleinere funktionsfähige Schaltkreise mit Silizium herzustellen.

Bislang ist der Forschritt bei der Kapazitätssteigerung durch Miniaturisierung der Siliziumchips dem "Mooreschen Gesetz" gefolgt. Mitte der 60er Jahre hatte der Intel-Mitgründer Gordon Moore festgestellt, daß sich die Anzahl der Schaltkreise alle 18 Monate verdoppelt. Wenn man jedoch das Moorsche Gesetz ins nächste Jahrhundert projiziert, stößt man nach David Miller und seinen Kollegen auf ein Ende der Miniaturisierung. Bis dahin werden die kleinsten Komponenten eines Chips die Größe von einzelnen Molekülen erreicht haben.

Mit den neuesten Herstellungstechniken haben Miller und Kollegen die Grundkomponenten eines Chips hergestellt, bei dem die Isolation aus Siliziumoxid zwischen zwei leitenden Siliziumschichten nur noch fünf Atome "dick" ist. Bei den gegenwärtigen Chips sind es noch 25 Atome. Bereits mit 5 Atomen funktionierte die Isolation nicht mehr zuverlässig. Die Forscher glauben daher, daß ab einer Dicke der Schicht aus Siliziumoxid von vier Atomen ein Chip nicht mehr funktionsfähig ist, weil der Strom durch die Isolation sickert. Überdies würden zumindest die gegenwärtig verfügbaren Techniken die Herstellung solcher kleinen Komponenten nicht erlauben.

Möglicherweise findet man bis dahin ein Material, das besser als Siliziumoxid isoliert. Wahrscheinlicher aber ist, daß das Siliziumzeitalter zu Ende geht und die Zukunft den Quanten- oder Biocomputern gehört.

Siehe auch in Telepolis von John Casti: Sind Quanten- oder DNA-Computer Alternativen zum Modell der Turingmaschine?. (fr)