Az indium-gallium-arzenidé a jövő a chipgyártásban?
A Massachussetts Institute of Technology (MIT) kutatói olyan új tranziszort mutattak be, amely véleményük szerint eséllyel válthatja le a fizikai korlátaikhoz egyre közeledő szilíium-alapú megoldásokat. Az iparágban általánosan elterjedt nézet, hogy a szilícium-alapú félvezetők további fejlesztése a következő évtized során leküzdhetetlen akadályokba fog ütközni, ezért már régóta folynak kutatások más anyagok vagy technológiák felhasználhatóságát célozva.
Az MIT Microsystems Technology Laboratories csapata Jesus del Alamo professzor vezetésével egy indium-gallium-arzenid (InGaAs) vegyületből készített tranzisztort fejlesztett ki, ebben az anyagban a kutatók szerint az elektronok lényegesen gyorsabban áramlanak mint a szilíciumban, ezáltal nagyobb kapcsolási sebességű és kisebb fogyasztású tranzisztorok hozhatók létre a segítségükkel. A del Alamo csapata által bemutatott kavntumfolyam-tranzisztor bár "csak" 60 nanométeres kapuhosszal rendelkezett, mégis 2,5-szer több áramot tud átereszteni mint a mai legjobb szilícium-tranzisztorok.
A bemutatott tranziszor paramétereit dícsérte a kutatás egyik támogatója, az Intel is, a világ legnagyobb félvezetőgyártója szerint elsősorban alacsony tápfeszültség (0,5V) esetén ígéretes a működése. "A 60 nanométeres InGaAs kavantumfolyam-tranzisztor rendkívül fontos kutatási mérföldkő" -- mondta Robert Chau, az Intel tranzisztor-technológiai kutatásait vezető szakember.
Az MIT által bemutatott InGaAs-tranzisztor "madártávlatból"
Az InGaAs-tranzisztorokkal kapcsolatos kutatás-fejlesztés azonban egyelőre kezdeti szakaszában tart és az ígéretes eredmények ellenére sem várható hogy a jövő évtizednél korábban tömegtermelésbe kerüljenek ilyen chipek. Ennek oka egyrészt az, hogy az InGaAs egyes paramétereiben kétségtelenül megelőzi a szilíciumot, más területeken viszont komoly hátrányban van. Még del Alamo is elismeri, hogy az indium-gallium-arzenid rendkívül érzékeny a fizikai behatásokra, nagyon törékeny, ráadásul a tömeggyártáshoz elengedhetetlenül szükéges metódusok sem alakultak ki.
Ez pedig rendkívüli hátrány egy olyan iparágban mint a chipgyártás, ahol jelenleg az összes gyártó a szilícium-alapú félvezetők tömegtermelésére rendezkedett be, dollármilliárdokat költve egy-egy üzem felszerelésére. A cégek emiatt a lehető legtovább ki fognak tartani a szilícium mellett, hogy a befektetéseik maximálisan megtérüljenek. Az MIT kutatói szerint még legalább egy-két év, mire elkészülnek az első InGaAs-alapú kísérleti áramkörök, tömeggyártásról a következő évtized előtt beszélni sem érdemes.