Schalten mit 500 Gigahertz

Frostig zu und her ging es beim Experiment der Forscher der technischen Universität von Georgia und IBM. Sie haben mit Hilfe einer kryogenischen Kammer einen auf Silizium und Germanium (SiGe) basierenden Chip auf 4,5 Kelvin (rund minus 269 Grad Celsius) abgekühlt, um ihn dann möglichst schnell schalten zu lassen. Sie erreichten damit Taktfrequenzen jenseits der 500 Gigahertz, womit die Transistoren einen neuen Weltrekord für SiGe-Chips aufgestellt haben. Der Chip wurde von IBM mit herkömmlicher Fertigungstechnologie aus einem 200mm Wafer hergestellt und erreicht bei Raumtemperatur maximal 350 GHz.
Das Experiment fand im Rahmen einer Forschungsarbeit statt, bei der die Grenzen von SiGe-Chips ausgelotet werden sollen. Simulationen zeigen, dass es mit Hilfe einer optimierten Herstellungsmaske möglich sein soll, SiGe-Chips zu produzieren, die mit Frequenzen jenseits eines Terahertz betrieben werden – bei Raumtemperatur wohlgemerkt. Trotzdem sind diese Tieftemperatur-Tests und die erreichten Geschwindigkeiten bereits ein grosser Erfolg für die Forscher, da sich bei diesen Temperaturen Effekte beobachten lassen, welche die Chips schneller machen könnten, als es eigentlich auf Basis der Theorien angenommen werden kann. Zudem möchten die Forscher das Verhalten der Halbleiter bei derart hohen Geschwindigkeiten besser verstehen, damit sie Rückschlüsse für die weitere Entwicklung ziehen können.