News Wissenschaftler aus Deutschland entwickeln Graphen-Transistor

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Alles schön und gut aber habe ich das richtig verstanden das nur ein Vorteil darin besteht das es robuster ist?
oder bedeutet das gleichzeitig das wenn es in 20Jahren?! mal ein Prozessor daraus geben sollte er auch höhere Spannungen verträgt und so mehr Takt möglich wird?
 
Alles schön und gut aber habe ich das richtig verstanden das nur ein Vorteil darin besteht das es robuster ist?

Man kann ja auch mal was überlesen. ;)

In dem Artikel steht als erster Satz:" Für Transistoren ist Graphen mit einer rund 200-mal größeren Elektromobilität im Vergleich zu Silizium ein geeigneter Halbleiter."
Es kommt zwar darauf an was man unter "Elektromobilität" versteht aber ich denke mal, dass darunter die Leitfähigkeit des Stoffes verstanden wird und hierdurch schneller Schaltungen/Berechnungen möglich sein werden. Somit ist er nicht nur robuster, sondern auch bis zu 200 mal Schneller als ein bisheriger Halbleiter.
 
Wahrscheinlich ist der Effekt der Elektromigration nicht so ausgeprägt. Naja wenn die Elektronen sowieso besser transportiert werden, muss die Spannung ja auch nich erhöht werden.
Toll, dass der Entwicklungsstandort Deutschland auch auf diesem Gebiet noch Innovationen zu bieten hat. :daumen:
 
Also so wie ich das jetzt verstanden habe, war es ja bisher nur möglich stabile Graphentransistoren bei Temperaturen von -200 °C zu produzieren, was natürlich nicht sehr alltags tauglich ist. Jetzt hat man eine Möglichkeit gefunden stabilere Transistoren zu produzieren, die dann wahrscheinlich auch bei höheren Temperaturen noch ihre Strukturen behalten. Vll. sogar bei Zimmertemperatur, wer weiß.
 
Man kann ja auch mal was überlesen. ;)

In dem Artikel steht als erster Satz:" Für Transistoren ist Graphen mit einer rund 200-mal größeren Elektromobilität im Vergleich zu Silizium ein geeigneter Halbleiter."
Es kommt zwar darauf an was man unter "Elektromobilität" versteht aber ich denke mal, dass darunter die Leitfähigkeit des Stoffes verstanden wird und hierdurch schneller Schaltungen/Berechnungen möglich sein werden. Somit ist er nicht nur robuster, sondern auch bis zu 200 mal Schneller als ein bisheriger Halbleiter.
Das du ein Problem mit dem Begriff der "Elektromobilität" hast, könnte eventuell daran liegen, das hier eigentlich die "Elektronenmobilität" gemeint war ;)

Als Elektromobilität bezeichnet man den Individualverkehr auf Basis von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ;)

Als Elektronenmobilität bezeichnet man den Zusammenhang zwischen elektrischem Feld und Driftgeschwindigkeit der elektrischen Ladungen in diesem Feld. NICHT! Elektronen! es können nämlich auch "positive Ladungen" transportiert werden, nämlich sogenannte Löcher.

Also so wie ich das jetzt verstanden habe, war es ja bisher nur möglich stabile Graphentransistoren bei Temperaturen von -200 °C zu produzieren, was natürlich nicht sehr alltags tauglich ist. Jetzt hat man eine Möglichkeit gefunden stabilere Transistoren zu produzieren, die dann wahrscheinlich auch bei höheren Temperaturen noch ihre Strukturen behalten. Vll. sogar bei Zimmertemperatur, wer weiß.
Über die Temperaturen bin ich mir nicht ganz sicher, aber es gibt schon seit ~3-5 Jahren Arbeiten an Quantenpunktkontakten, und Systemen aus Quantenpunktkontakten+Quantendrähten. Da gibt es auch die Möglichkeit, durch eine Gateelektrode den Quantenpunkt zu sperren. Da reichen sogar verdammt kleine Spannungsunterschiede, um zwischen Leitend und Nichtleitend zu wechseln. Man "hebt einfach" das niedrigste Energieniveau über das höchste Niveau der Elektronen im angrenzenden Leiter an.

Das ist nach meinem Verständnis praktisch auch ein Transistor. Das Problem an der Sache war/ist halt, dass die Quantenpunktkontakte zwar winzig sind, die Ansteuerungselektronik aber im Vergleich gigantisch ist.

Btw. ich hab kurz nach nem Bild dafür gesucht und das hier gefunden:
JKU | ITP » Thomas Berer - Quanteneffekte in Nanostrukturen

Da wurde aber wirklich bei tiefen Temperaturen gearbeitet bei dieser Arbeit. Die Israelis (?) haben aber glaub ich auch bei Raumtemperatur schon gearbeitet gehabt. :ka:

Insgesamt ist das Feld der Mesoskopischen Physik aber sehr spannend, vor allem, wenn man sich solche Quantenpunkt/Drähte Systeme anschaut. Da sind schon sehr lustige Sachen machbar, aber die mathematische Beschreibung wird dann doch relativ schnell sehr kompliziert. Man hat es halt doch nur mit Wahrscheinlichkeiten zu tun, die dann auch noch wirklich von dem Energieniveau der einzelnen Elektronen abhängen :ugly: Nicht trivial sag ich da nur!

für alle die englisch (wissenschaftlich) können, ist dieser link ganz interessant.
Schau ich mir mal bei gelegenheit an, wenn ich Zeit habe :daumen:
 
Das du ein Problem mit dem Begriff der "Elektromobilität" hast, könnte eventuell daran liegen, das hier eigentlich die "Elektronenmobilität" gemeint war ;)

Als Elektromobilität bezeichnet man den Individualverkehr auf Basis von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ;)

:daumen:

Als Elektronenmobilität bezeichnet man den Zusammenhang zwischen elektrischem Feld und Driftgeschwindigkeit der elektrischen Ladungen in diesem Feld. NICHT! Elektronen! es können nämlich auch "positive Ladungen" transportiert werden, nämlich sogenannte Löcher.

Bei den Löchern werden aber letztlich auch Elektronen bewegt - nämlich in Gegenrichtung: Ein Elektron füllt das alte Loch auf und am ursprünglichen Platz des Elektrons entsteht ein neues. Das "positive Ladungen" "bewegt" werden ist nur ein sprachliches Konstrukt, die Träger der positiven Ladung (d.h. die Atomkerne bzw. Protonen darin) bleiben an Ort und Stelle. (Vergleiche auch Strom als solcher, der ja eigentlich von - nach + fließt, was aber kein Techniker so sagen würde)

Egal, noch kurz die Antwort, warum das wichtig ist:
Transistoren schalten, in dem sie die Position von Ladungsträger variieren und dadurch einzelne Bereiche zwischen (relativ) leitenden und nichtleitenden Zuständen hin- und herschalten können. Je schneller diese Wechsel möglich sind, desto höhere Taktfrequenzen werden möglich - 200 fache Elektronenmobilität wäre also eine extrem Verbesserung.
Eine sehr gute Leitfähigkeit (technisch ja eh verwandt) hat Graphen zusätzlich.



@News:
So ganz neu sind Graphen-Transistoren nicht und die hier erfolgten Messungen im MHz-Bereich wirken etwas lächerlich im Vergleich zu den 155 GHz, mit denen IBM experimentiert. 10^4 ist afaik auch kein neuer Rekord, was den Unterschied zwischen an und aus betrifft.
Interessant wäre somit eher, wie serientauglich das neue Fertigungsverfahren ist.
 
Soweit mir bekannt ist, bietet das bisher theoretische Konstrukt des Graphen-Transistor aber keine schwerwiegenden Vorteile in der Digitaltechnik.
Der Einsatzbereich wird eher in der analogen Verstärkung von Signalen gesehen, bzw. die Rundfunktechnik im Allgemeinen!

Grüße
jusaca
 
Das Problem ist, dass man bislang nur Feldeffekttransistoren damit bauen kann - die liefern aber keine definierten Schaltschwellen, wie Bipolartransistoren, so dass man Probleme mit der Signalqualität im digitalen bekommen kann.
Aber auf der anderen Seite werden ja mittlerweile auch CPUs mit (Fin)FETs gefertigt, also muss das wohl beherrschbar sein.
 
Aber auf der anderen Seite werden ja mittlerweile auch CPUs mit (Fin)FETs gefertigt, also muss das wohl beherrschbar sein.

Jo... seit ~40 Jahren basieren die meisten digitalen Schaltungen auf CMOS Logik mit Feldeffekttransistoren.
 
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