Sett transistorene på høykant!

Amerikanske forskere har utviklet en ny type transistor som skal kunne opptil dobbelt så raske databrikker. Transistoren er forøvrig også verdens minste.

Størrelsen på transistorene i databrikker av alle slag har stor betydning for hvor raskt brikkene kan arbeide. Jo mindre transistorene er, desto mindre kan databrikken lages. Og siden strømmen tross alt beveger seg med begrenset hastighet, er det fordel at veien den må tilbakelegge blir så kort som mulig. Dessuten er det en direkte kobling mellom størrelse og pris.

Det er spesielt to problemer forbundet med videre forminsking av transistorer:

Det ene er at det i dag for det meste brukes forskjellige typer lys for å etse ut databrikker. Men når transistorene blir svært små, blir bølgelengden til lyset for grov til å markere de små detaljene som kreves.

Det andre problemet gjelder isolasjonen mellom transistorens port og kanal. Også denne isolasjonen blir mindre når transistorene krympes, noe som selvsagt fører til fare for lekkasje mellom de forskjellige delene av transistoren. Dette kan føre til både økt strømforbruk eller at databrikken ikke fungerer som den skal. Industrien prøver å finne alternativer til silisiumdioksid som isolator, men problemet er at de fleste alternative materialene ikke taler den varmen som kreves for å produsere databrikker.

Bell Labs, selskapet som fant opp transistoren i 1947, har nå utviklet en transistor som ikke ligner på de som brukes i dag. Denne transistoren - som har en portstørrelse på 50 nanometer (et hårstrå er omtrent 100.000 nanometer tykt) - er den hittil minste som er blitt laget. I tillegg er transistoren vertikalt bygget.

En av forskerne ved Bell Labs, Jack Hergenrother, kommer med følgende sammenligning i en pressemelding:

- Anta at du har et malingspann og en stor malerkost, og at du blir bedt om å male en så tynn strek som mulig. Hvis du gjør dette for hånd, dette kan sammenlignes med lysmetoden for etsing av transistorer, sier han.

- Hvis du derimot maler en flat overflate, kutter den vertikalt og ser den lang kanten, ser du at streken er så tynn som tykkelsen på malingen. Et tilsvarende prinsipp brukes i vår transistor for å produsere de minste portene som noen sinne er blitt laget samtidig som presisjonen tilsvarer industrien krav.

Størrelsen på portene i transistoren avgjøres altså av tykkelsen på de forskjellige materiallagene i stedet for utetsing ved hjelp av lys og masker.

Når det gjelder problemet med isolasjonen, elimenerer den vertikale transistorer problemene de alternative isolasjonsmaterialene har med høy varme. Dette kan gjøres fordi portene og isolasjonen legges til helt i slutten av produksjonsprosessen, etter at trinnene som krever høy temperatur er fullført.

Men den nye transistoren skiller seg fra konvensjonelle transistorer på nok en måte. Dagens transistorer har kun én port som skrur strømmen av eller på. Den vertikale transistoren utgjør en rektangulær blokk med én port på hver side. Dette betyr ifølge Bell Labs at den nye transistoren kan øke prosesseringshastigheten i enkelte brikker med nærmere hundre prosent.

Til toppen