Neuer Anlauf bei Prozessoren aus Nanoröhrchen

Max Shulaker hatte gemeinsam mit Kollegen der Stanford University bereits 2013 einen einfachen, aber multitaskingfähigen Prozessor mit 178 Transistoren aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen entwickelt. Jetzt kündigte Shulaker, mittlerweile am MIT, einen 3D-Prozessor aus Nanoröhrchen mit einer Million Transistoren an, der "in wenigen Monaten" in einem Paper vorgestellt werden soll. Das berichtet die neue Ausgabe der Technology Review (die aktuelle Ausgabe ist ab sofort im Handel und im heise shop erhältlich).

CNT als Wundermaterial

Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT) galten in den 90er Jahren als Wundermaterial der Nanotechnik, weil die Beweglichkeit der Ladungsträger in dem Material sehr hoch ist, und sich damit nicht nur sehr kleine, sondern auch extrem schnelle Transistoren bauen lassen.

Allerdings entstehen bei der Herstellung immer ein paar CNTs, die Strom nicht wie gewünscht wie ein Halbleiter leiten, sondern wie ein Metall, und so eventuell störende Kurzschlüsse verursachen. Inzwischen seien beide Hürden aber überwunden, sagt Shulaker. Sein Team hat beispielsweise parallel ausgerichtete CNTs auf einer Kristalloberfläche wachsen lassen, mit einem Stempel abgelöst und auf ein Substrat verfrachtet. Die darauf noch vorhandenen metallisch leitenden CNTs verbrannten die Forscher mithilfe einer hohen elektrischen Spannung.

Vier Schichten im 3D-Chip

Inzwischen sei die Technik weiter gereift, mit ihr könnten nun dreidimensionale Chips gebaut werden, sagt Shulaker. Wenn Schaltkreise wie Stockwerke in einem Hochhaus übereinandergeschichtet werden, verkürzen sich die derzeit oft millimeterlangen Wege, die Daten zwischen Speicher und Prozessor zurücklegen müssen. So will Shulaker seine 100- bis 1000-fache Leistungssteigerung erreichen. Sein Team am MIT will in wenigen Monaten einen ersten 3D-Chip vorstellen. Vier Schichten mit logischen Schaltkreisen, Speicher und Sensoren werde das Gerät enthalten, verspricht Shulaker. "Insgesamt besteht es aus zwei Millionen CNT-Transistoren, dazu eine Million Speicherzellen und eine Million Sensoren", sagt Shulaker. Mehr Einzelheiten will er nicht nennen, bevor das entsprechende Paper nicht veröffentlicht ist. (jle)