Intel informiert über 3D-Transistor

Pressemitteilung Intel Forscher eröffnen die dritte Dimension beim Transistor-Design Feldkirchen, den 19. September 2002 - Forscher der Firma Intel haben dreidimensionale Tri-Gate Transistoren entwickelt, die leistungsfähiger und stromsparender sind als traditionelle Transistoren mit einer planaren Sperrschicht (Gate). Diese Entwicklung ist ein erster Schritt in eine neue Ära von dreidimensionalen Transistoren. Intel und andere Halbleiterhersteller werden zukünftig 3D-Transistoren bauen müssen, um das Moor'sche Gesetz auch im nächsten Jahrzehnt aufrecht zu erhalten. "Unsere Forschung hat ergeben, dass bei Transistor-Kenngrößen unter 30 Nanometer ein traditioneller Transistor mit einer planaren Sperrschicht unseren Anforderungen an Stromverbrauch und Leistungsfähigkeit nicht entspricht," sagte Dr. Gerald Marcyk, Director des Components Research Labs bei Intel. "Das Tri-Gate Transistor Design erlaubt Intel besonders kleine Transistoren zu bauen, die sehr leistungsfähig sind und nur geringe Leckströme aufweisen." Eine neue Ära dreidimensionaler Transistoren Transistoren in Mikroprozessoren sind mikroskopisch kleine Schalter aus Silizium, die die digitalen Zustände Ein/Aus darstellen können und so die elektronische Datenverarbeitung erst ermöglichen. Traditionelle Transistoren mit einer planaren Sperrschicht sind in der Halbleiterindustrie seit den 60er Jahren üblich. Bei zukünftigen Transistoren mit Kenngrößen unter 30 Nanometer erhöht sich durch einen steigenden Leckstrom (also der unerwünschte Strom der auch im Ruhezustand durch den Transistor fließt) der Energieverbrauch eines Prozessors, was eine nicht mehr tolerierbare Wärmeentwicklung zur Folge hat. Intels Tri-Gate Transistor nutzt eine neue dreidimensionale Struktur, ähnlich eines Plateaus mit einer flachen Ebene oben und zwei vertikal steil abfallenden Seiten. Dabei fließen elektrische Signale nicht nur entlang der Ebene, sondern auch entlang den beiden Seiten. Das erlaubt effektiv die Verdreifachung der möglichen elektrischen Signale - vergleichbar mit einer einspurigen Straße zu einer dreispurigen Autobahn bei gleicher Fahrgeschwindigkeit. Neben der effizienteren Arbeitsweise arbeitet der Tri-Gate Transistor also auch noch schneller und liefert bis zu 20 Prozent mehr Strom als ein planares Design mit gleicher Gatelänge. Der Tri-Gate Transistor wurde auf einer ultra-dünnen Lage von vollständig verarmten Silizium (fully depleted Si) aufgebaut, was die Leckströme reduziert und sehr schnelle Transistoren mit geringem Stromverbrauch ermöglicht. Außerdem hat der Tri-Gate Transistor erhöhte Strukturen für Source und Drain - das reduziert Widerstände, was die Betriebsspannung verringert. Weiterhin ist das Design schon heute kompatibel zu einem sogenannten High-K Gate-Dielectric, einer hoch isolierenden Sperrschicht, die die Leckströme in Zukunft noch weiter reduzieren soll. Die Struktur des Tri-Gate Transistors ist also ein vielversprechender Ansatz, Intels TeraHertz Transistor Architektur vom Dezember 2001 zu erweitern. Weitere Informationen zu Intels Tri-Gate Transistor finden Sie im Intel Silicon Showcase unter: www.intel.com/research/silicon Fotos zum Tri-Gate Transistor gibt es unter: www.intel.com/pressroom/archive/releases/20020919tech.htm