Frankfurter Forscher stellen schnellsten siliziumbasierten Transistor der Welt vor

Auf der am Wochenende in San Francisco gestarteten Konferenz „International Electron Devices Meeting“ (IEDM) stellt heute Wissenschaftler Dr. Bernd Heinemann vom IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik Ergebnisse zu in Frankfurt (Oder) entwickelten Silizium-Germanium Heterobipolartransistoren (SiGe HBTs) vor. Sein Beitrag mit dem Titel „SiGe HBT with f_T/f_max of 505 GHz/720 GHz“ präsentiert Geschwindigkeitsparameter, die neue Maßstäbe für Siliziumtransistoren setzen.

„Auf der IEDM präsentieren zu dürfen, ist für uns ein wertvoller Abschluss des von der Europäischen Union geförderten Projektes ,DOTSEVEN‘. Gemeinsam mit Infineon und weiteren zwölf Projektpartnern aus insgesamt sechs Ländern ging es in dem vierjährigen Projekt darum, SiGe HBTs mit einer maximalen Schwingfrequenz, die auch als f_max bezeichnet wird, von 0,7 THz zu entwickeln“ sagt Dr. Bernd Heinemann, Projektleiter am IHP. „Die vorgestellten f_max-Werte übertreffen die Bestwerte aktueller Produktionstechnologien etwa um den Faktor zwei. Solche Transistoren ermöglichen die Realisierung drahtgebundener und drahtloser Kommunikationssysteme mit noch höheren Datenraten (>100 Gb/s). Mit den schnellen HBTs kann die Leistungsfähigkeit von Radarsystemen, die z. B. in Personenkraftwagen der Gefahrenabwendung dienen, gesteigert werden, indem der Leistungsverbrauch gesenkt oder die Reichweite und räumliche Auflösung erhöht werden.“

Darüber hinaus beginnt der Einsatz in zahlreichen neuen Anwendungen Realität zu werden, die bisher für Siliziumbauelemente unzugänglich und den im Vergleich zu Siliziumtechnologien weniger integrationsfreundlichen Lösungen aus III-V Verbindungshalbleitern vorbehalten schienen. Zu diesen neu aufkommenden Einsatzfeldern zählen bildgebende Verfahren im Frequenzbereich von 0,3 bis 1 Terahertz, die z. B. in der Materialprüfung, bei Sicherheitskontrollen, bei Gewebeanalysen in der Medizin oder zur Detektion von Luftverschmutzungen in der Atmosphäre eingesetzt werden können. Hervorzuheben ist, dass diese Bauelemente kompatibel zur etablierten Siliziumtechnologie sind und sich damit als Schlüsselelemente für kostengünstige Systeme in einem breiten Markt eignen.

Die jährlich in den USA stattfindende IEDM gilt seit mehr als sechzig Jahren als weltweit wichtigstes Forum für technologische Durchbrüche in den Bereichen Halbleiter- und elektronische Bauelemente von der Physik bis zur technologischen Umsetzung. Auf der Konferenz präsentieren vom 3. bis zum 7. Dezember führende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dem internationalen Fachpublikum die jeweils neuesten Forschungsergebnisse.

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