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Galliumarsenid: Forscher entwickeln neues Verfahren für Wafer

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Galliumarsenid: Forscher entwickeln neues Verfahren für Wafer

Das hört sich doch schon sehr vielversprechend an , bin gespannt, es waren ja auch mal Kohlenstoffe im Gespräch oder irre ich mich?

AW: Galliumarsenid: Forscher entwickeln neues Verfahren für Wafer

Jarafi schrieb:

Das hört sich doch schon sehr vielversprechend an , bin gespannt, es waren ja auch mal Kohlenstoffe im Gespräch oder irre ich mich?

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Nein tust Du nicht, es wären mal Kohlenstoff-Nanoröhrchen im Gespräch.

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Hat Vor- und Nachteile:

Ich zitiere da mal wiki:

...Bauteile aus Galliumarsenid weisen eine ca. zehnmal so hohe Transitfrequenz als ihre vergleichbaren Pendants aus Silicium auf. Sie weisen geringeres Rauschen auf und damit aufgebaute elektrische Schaltungen haben einen geringeren Energiebedarf als ihre direkten Äquivalente aus Silizium...

...Dennoch hat Galliumarsenid das Silicium als Massen-Halbleiter für eher alltägliche Anwendungen nicht verdrängen können. Die hauptsächlichen Gründe dafür sind die im Vergleich zu Silicium wesentlich höheren Preise der Ausgangsstoffe Gallium und Arsen, sowie die aufwändigere Technologie zur Herstellung von Einkristallen...

...Dazu kommt noch die völlige Ungiftigkeit von Silicium, im Gegensatz zum sehr giftigen Arsen. Insbesondere bei der Herstellung von GaAs muss sorgfältig vorgegangen werden. Auch schafft Galliumarsenid bei der Entsorgung zusätzliche Probleme...

Ist sicherlich eine Möglichkeit, aber eben keine Lösung, welche sich durchsetzten wird, genau wie die Energiesparlampen mit Quecksilber,
obwohl ökologisch betrachtet dies bei weitem dämlicher ist.

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ja darueber werden sich Universitäten die ihre Proben auf GaAs herstellen sehr freuen.

Der wichtigste unterschied zwischen GaAs und Silizium ist das GaAs einen direkten Bandübergang hat und Silizium einen indirekten Bandübergang. Was GaAs fuer optische Untersuchungen prädestiniert. Die Energieluecke von GaAs ist auch etwa 0,3 eV groesser.

Aber nochmal zur Erklaerung GaAs wird niemals in kommerziellen Produkten einsatz finden, dafuer ist die menge an Gallium die man foerdern kann zu gering. Gallium ist ein sehr seltenes Material und fuer den einsatz in Millionen von Chips jaehrlich zu selten und zu wertvoll.

Die Solarzellen aus GaAs die in der News kurz erwaehnt werden, werden ausschließlich fuer Satelliten hergestellt, da sie eine hoehere Effizienz pro Flaeche erreichen und das im Weltall an Satelliten aus mehreren Gruenden entscheidend ist.

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Interessantes verfahren,kann mir vorstellen das Intel da hellhörig wurde.

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PhenomII-Fan schrieb:

Nein tust Du nicht, es wären mal Kohlenstoff-Nanoröhrchen im Gespräch.

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Wobei das Verfahren mit den Nanoröhrchen noch zu kostspielig ist. Die Technologie soll unteranderem auch für militärische Zwecke eingesetzt werden .

Interissanter Artikel übrigens, mehr davon .

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Jefim schrieb:

Wobei das Verfahren mit den Nanoröhrchen noch zu kostspielig ist. Die Technologie soll unteranderem auch für militärische Zwecke eingesetzt werden .

Interissanter Artikel übrigens, mehr davon .

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Wie mit vielen Techniken ist es doch so, dass diese erst bei Militärzwecken/professionelle Anwendungen/Regierungen zum Einsatz kommen und wenn die Technik bezahlbar ist, dann landet sie in Servern und anschließend bei uns Heimanwendern.

Deswegen denke ich, dass wir vielleicht in paar Jahren Kohlenstoff-Nanoröhrchen-CPUs haben werden.

Wenn wir dann überhaupt noch CPUs haben, wie wir sie in jetziger Form kennen.

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Na ich glaub eher nicht an die Nanoröhrchen, ich denk das wir eher Chips bekommen die man aus Graphen ausgeschnitten hat

Das wäre schon sehr geil. Laut Wiki gibts sogar wohl schon einen aus Graphen der mit über 1000 GHz

PS: GaAs gibts schon sehr lange, und man hätte das auch schon vor einigen Jahren fast eingesetzt, was glaub wenige wissen, aber man hat sich unteranderem wegen der extremen Umweltgefahren durch den resultierenden Elektroschrott dagegen ausgesprochen. Klar Kosten waren auch ne Sache, aber vorallem macht das Arsen halt sehr grpße Probleme. Ich find gut das es bis heute nicht im Massenmarkt ist, weil ZU VIELE Leute ihren Elektroschrott einfach in die Tonne hauen...

AW: Galliumarsenid: Forscher entwickeln neues Verfahren für Wafer

PhenomII-Fan schrieb:

Wie mit vielen Techniken ist es doch so, dass diese erst bei Militärzwecken/professionelle Anwendungen/Regierungen zum Einsatz kommen und wenn die Technik bezahlbar ist, dann landet sie in Servern und anschließend bei uns Heimanwendern.

Deswegen denke ich, dass wir vielleicht in paar Jahren Kohlenstoff-Nanoröhrchen-CPUs haben werden.

Wenn wir dann überhaupt noch CPUs haben, wie wir sie in jetziger Form kennen.

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Hm, riecht nach Quantencomputer. Während unser aktuelles Rechensystem
nur binär arbeiten kann, also Null oder Eins, soll ein Quantencomputer, so die Theorie, 256 "Optionen" verarbeiten können- und zwar gleichzeitig und variabel von 1 bis 256. Dies würde aber heißen, daß wir uns vom Binärsystem verabschieden müssen. Tja, das sprengt selbst mein Verständnis...wie auch immer.

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Quantencomputing hat aber meines wissens nach nichts mit Nanotubes zu tun. Wenn ich mich recht erinnere waren die höchsten verschrenkten Zustände die man erzeugen konnte glaub 8 bits oder so, und da nutzt man Photonen. Mir würd auch spontan nix anders einfallen, was man für Quantencomputing nutzen könnte

AW: Galliumarsenid: Forscher entwickeln neues Verfahren für Wafer

miagi.pl schrieb:

... Aber nochmal zur Erklaerung GaAs wird niemals in kommerziellen Produkten einsatz finden, ...

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Ähem, was denkst Du, was in einer Satelliten-Empfangsanlage als 1. Transistor drin ist?
Oder in einer LED?
Oder in einer 5 GHz-Leistungs-Endstufe?

Sag niemals nie!

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Skysnake schrieb:

Quantencomputing hat aber meines wissens nach nichts mit Nanotubes zu tun. Wenn ich mich recht erinnere waren die höchsten verschrenkten Zustände die man erzeugen konnte glaub 8 bits oder so, und da nutzt man Photonen. Mir würd auch spontan nix anders einfallen, was man für Quantencomputing nutzen könnte

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O.K., mein Fehler, ich meinte damit auch nicht die Nanotubes, sondern den Satz von "Phenom II Fan": "Wenn wir dann überhaupt noch CPUs haben, wie wir sie in jetziger Form kennen". Was den Quantensprung angeht, kann man nur immer auf dem Aufbauen, was wissenschaftlich bekannt ist. Gerade die Quantenebene besitzt ein unglaubliches Potenzial und wir haben KEINE Ahnung, was uns da noch alles erwartet ! Wenn wir die Quantenwelt beginnen zu verstehen, wäre dies, und da orientiere ich mich mal an Civ, ein neues Zeitalter.

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Hey das sind ja mal tolle/teuere Nachrichten

Vorteile sind die höhere Leitfähigkeit somit lassen sich wirklich deutlich bessere CPUs bauen^^
Zumal kann der Rohstoff für die Solarzellen genutzt werden, eine höherer Wirkungsgrad ist da sehenlichst erwünscht!

Der Nachteil die Bearbeitung des Rohstoffes um nutzen zu schöpfen kostet sehr viel.

Ich hoffe mal das die Entwicklung des Stoffes zügig voran läuft damit auch bald derartige Produkte auf den Markt kommen!



MfG
SolidBadBoy

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Klingt ja sehr interressant...

Mal sehen, ob und wann es sich durchsetzt

Kohlenstoffgraphen wären dann wie schon erwähnt auch noch eine Lösung, eine noch extremere... noch höhere Taktraten, noch komplexere Herstellung

Die Giftigkeit des Arsens sollte dabei jedenfalls genauso wenig ein Hinderniss darstellen wie der größere Rohstoffpreis- welchen Anteil macht denn schon der Rohstoffpreis bei einem Prozessor aus?
Mit Silizium liegt der Rohstoffpreis praktisch bei 0- Quarzsand ist bekanntlich nichtnur häufig sondern lässt sich auch leicht abbauen
Mit Galliumarsenid hätten wir Rohstoffkosten von vielleicht 1€/CPU, daran sollte es auch nicht scheitern auch wenn es anders betrachtet eine verzigtausendfachung im Vergleich zu Silizium ist

Letztenendes ist ja ein Chip nur ein kleines, hauchdünnes Plättchen, da ist nicht viel Material dran, ich denke selbst wenn das Zeug so teuer wie Gold wäre könnte man daraus noch problemlos wirtschaftlich CPUs herstellen

Und wenn ich etwa an Lampen oder Batterien mit Quecksilber oder Cadmium denke, die in viel größeren Mengen hergestellt, vertrieben und unsachgemäß entsorgt werden als CPUs zumal Arsen auch bei weitem nicht so umweltschädlich wie Quecksilber oder Cadmium ist...

Und was die technischen Probleme betrifft... na ja... ein wichtiger Schritt zu deren Lösung scheint getan

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Die Kosten basieren ja nicht nur auf dem Abbau sondern der Gewinnung und sind nicht das einzige Problem. GaAs wird einfach niemals Massentauglich produziert werden können. Das Problem ist die Gewinnung von Ga: es kommt so selten vor und wird nur bei der Aluminumgewinnung als Abfallprodukt isoliert (im 0,0irgendwas % Bereich!) mit gerade mal wenigen 100 t Weltjahresproduktion. Man sieht ja schon am Indium wo das hinführt, sollte man also lieber die Finger von lassen.

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Mich würde mal interressieren, wie viel Silizium pro Jahr weltweit zu CPUs verarbeitet wird...

Vermutlich nichtmal 100t

Durch die Möglichkeit Ga aus Roh-Al zu gewinnen kann man die aktuelle Weltproduktion auch noch bei weitem steigern wenn Preise und Nachfrage steigen sollten

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Für CPUs: keine Ahnung. Aber Silizium wird im Kilotonnenmaßstab Hergestellt und schon da kommt man mit der Produktion dem Bedarf kaum hinterher. Allerdings werden auch Solarzellen etc. damit produziert.

Man kann ja auch net einfach beliebig mehr Aluminium erzeugen, das muss ja auch jemand haben wollen. ^^

AW: Galliumarsenid: Forscher entwickeln neues Verfahren für Wafer

Man kann ja auch net einfach beliebig mehr Aluminium erzeugen, das muss ja auch jemand haben wollen. ^^

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Aktuell wird nur aus einem winzigen Bruchteil des weltweit erzeugten Aluminiums Gallium extrahiert...

Der Galliumgehalt in Bauxit (also Aluminiumerz) beträgt ~0,005%, natürlich je nach Vorkommen unterschiedlich; 2007 betrug die Welt Bauxitproduktion etwa 170 Millionen Tonnen, daraus hätte man folglich etwa 8500t Gallium erzeugen können

2008 betrug die Gallium Weltproduktion ~95t- hier ist also schon mal ordentlich Steigerungspotential vorhanden

Es gibt auch noch andere Mineralien mit einem höheren Galliumgehalt als Bauxit, die aber aktuell nicht wirtschaftlich abgebaut werden können- das könnte sich in Zukunft natürlich ändern...

Over all ist Gallium in der Erdkruste etwa so häufig wie Lithium (~27400t/Jahr) oder Blei (~3,1Mt/Jahr), es ist nur schwerer zu gewinnen