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Komponenten | 15 Juni 2007

Infineon entwickelt neue stromsparende Transistorarchitektur

Forscher von Infineon haben in Japan erstmals Details einer neuen Transistorarchitektur vorgestellt, die viele Hindernisse zu noch kleineren, leistungsfÀhigeren elektronischen Schaltungen und GerÀten aus dem Weg rÀumt.
Zehnmal kleinere Ruheströme und rund 50 Prozent weniger Energiebedarf zum Schalten als bei heutigen 65 nm großen Transistoren sind die herausragenden Eigenschaften der neuen Multi-Gate-Feldeffekt-Technologie, die aus den BemĂŒhungen von Infineon zur Verbesserung der Energieeffizienz entstanden ist. Die Infineon-Forscher haben als erste weltweit Transistoren mit dreidimensional geformten Gate-Anschluss und gleichzeitig integriertem Gate-Dielektrikum mit hoher DielektrizitĂ€tskonstante und Metall-Elektrode in hoch-komplexen digitalen Schaltkreisen prĂ€sentiert und Rekorde in drei Disziplinen aufgestellt: Schaltgeschwindigkeit, Ruhestrom und Effizienz beim Schaltvorgang. Von den ĂŒber 700 Forschern aus der ganzen Welt, die sich bei der international wichtigsten Konferenz fĂŒr Halbleitertechnologie, dem VLSI Technology Symposium im japanischen Kyoto trafen, wurde der Infineon-Vortrag unter allen 90 VortrĂ€gen als Beleg fĂŒr Spitzentechnologie aus Europa hoch geschĂ€tzt. Die Multi-Gate-Feldeffekt-Transistor ist im Gegensatz zur heute verbreiteten planaren (flachen, in einer Ebene) Standard-Technologie dreidimensional modelliert. Infineon hat die neue Transistorarchitektur in 65-nm-StrukturgrĂ¶ĂŸe jetzt als weltweit erste mit einer komplexen Schaltung aus ĂŒber 23.000 Transistoren getestet. Alle wichtigen Komponenten einer modernen Elektronikschaltung inklusive statischer Speicherzellen wurden dabei berĂŒcksichtigt. Mit der kĂŒrzesten jemals gemessenen Schaltzeit in dieser Architektur – fĂŒr Fachleute: 13,9 Pikosekunden – wurde noch ein Rekord aufgestellt, der den alten um 40 Prozent ĂŒberbietet. Selbst Licht kann in dieser kurzen Zeit nur knapp vier Millimeter zurĂŒcklegen. „Im Vergleich zu heutigen Schaltungen haben wir um den Faktor 10 kleinere Ruheströme gemessen. Das verdoppelt die Energieeffizienz und Batterielaufzeit mobiler GerĂ€te“, freute sich Prof. Dr. Hermann Eul, Mitglied des Infineon-Vorstands und Leiter des GeschĂ€ftsbereichs Communication Solutions ĂŒber die neuesten Ergebnisse. „Diese Ergebnisse bestĂ€rken uns darin, dass wir Multi-Gate-Transistoren kombiniert mit unserem Anwendungs-Know-How in Produkte mit grĂ¶ĂŸtem Nutzen einbringen können, bei denen niedriger Stromverbrauch und niedrige Kosten im Vordergrund stehen. Die neue Architektur wird beispielsweise dafĂŒr sorgen, dass sich Anwender ihre Videos auf portablen GerĂ€ten auch zu Ende ansehen können.“ Das Herstellungsverfahren wird von Infineon im Rahmen seiner Beteiligung am europĂ€ischen Forschungszentrum IMEC (Interuniversity Micro Electronics Center, Leuven, Belgien) weiter erforscht und könnte nach der StrukturgrĂ¶ĂŸe 32 nm als Basistechnologie fĂŒr die Serienfertigung zum Einsatz kommen.
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