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Feldeffekttransistoren aus Kohlenstoffnanoröhren: Ausgabe 14/2020, 10.09.2020

Vom Labor in die Serienfertigung

Transistoren aus Kohlenstoff-Nanoröhren sind der kommerziellen Realität einen Schritt nähergekommen, nachdem MIT-Forscher zeigten, dass sich diese Bauelemente rasch in kommerziellen Anlagen in Serie erstellen lassen.

Autor: Henning Wriedt, USA-Korrespondent

Feldeffekttransistoren aus Kohlenstoffnanoröhren oder CNFETs sind energieeffizienter als Feldeffekttransistoren aus Silizium und könnten zum Bau neuartiger dreidimensionaler Mikroprozessoren verwendet werden. Aber bisher existierten sie meist nur in kleinen Mengen in akademischen Labors. In einer Studie, die in «Nature Electronics» veröffentlicht wurde, beschreiben Wissenschaftler jedoch, wie CNFETs in grossen Mengen auf 200-mm-Wafern hergestellt werden können, die der Industriestandard im Computerchip-Design sind. Die CNFETs wurden in einer kommerziellen Silizium-Fabrikationsanlage und in einer Halbleiter-Foundry in den Vereinigten Staaten hergestellt.

14'400 mal 14'400 CFNET-Arrays
Nach einer Analyse der Abscheidungstechnik, die zur Herstellung der CNFETs verwendet wurde, nahmen Max Shulaker, ein MIT-Assistenzprofessor für Elektrotechnik und Informatik, und seine Kollegen einige Änderungen an diesem Verfahren vor, um den Herstellungsprozess im Vergleich zur herkömmlichen Fertigungsmethode um mehr als das 1100-fache zu beschleunigen und gleichzeitig die Produktionskosten zu senken. Mit dieser Technik wurden Kohlenstoff-Nanoröhren Kante an Kante auf den Wafern abgeschieden, wobei 14'400 mal 14'400 CFNET-Arrays auf mehrere Wafer verteilt wurden.

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