2d-materialen reddingsboei voor chipschaling

Imec, de KU Leuven en Pisa University denken dat het einde van de wet van Moore kan worden uitgesteld door 2d-materialen als stroomkanaal van transistoren te gebruiken. Onderzoekers van de drie instellingen ontwikkelden een transistor met een fysieke gatelengte van minder dan vijf nanometer, terwijl die parameter volgens de laatste inschattingen in geval van standaard cmos niet beneden de tien nanometer kan geraken.

Korte gates en stroomkanalen leveren allerlei technische problemen op. De chipindustrie is aan de leading-edge daarom jaren geleden al afgestapt van ‘vlak’ cmos. In een moderne finfet-transistor omklemt de gate het kanaal aan drie zijdes. De volgende stap is waarschijnlijk volledig omhulde nanodraden, maar daarna is de koek op.

Nieuwe stroomkanaalmaterialen vormen de volgende stap, stellen Imec en partners. In Nature Scientific Reports geven zij richtlijnen voor toepassing in ic’s, zoals overwegingen in de materiaalkeuze en het device-ontwerp. Ook demonstreren zij een schakelaar met een monolaag zwarte fosfor als stroomkanaal, die toe kan met een gate van minder dan vijf nanometer lang.