Erstmals haben Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology das von ihnen entwickelte neue ferroelektrische Material beim Bau von Transistoren verwendet. Das könnte aufgrund der vielversprechenden Ergebnisse eine Revolution sein.
Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelten vor ca. drei Jahren ein zweischichtiges Molybdändisulfid als ferroelektrisches Material. Sie verwendeten es nun erstmals zur Herstellung von Transistoren. Die Forscher sprechen von einer Revolution, da die Transistoren aus diesem Material nicht nur ultradünn, sondern auch im Vergleich zu den aktuellen Transistoren deutlich schneller sind. Auch die Lebensdauer verlängert sich.
Superdünne Transistoren aus Molybdändisulfid
Zweischichtiges Molybdändisulfid, das von Forschern des MIT entwickelt wurde, ist das neue Material zur Herstellung von Transistoren und könnte nach Meinung der Forscher eine Revolution einläuten. Die Transistoren sind deutlich schneller als die gegenwärtigen Modelle und auch noch superdünn. Schaltgeschwindigkeiten bewegen sich im unglaublichen Bereich von Nanosekunden. Die Forscher heben auch die bemerkenswerte Haltbarkeit dieses Materials hervor.
Molybdändisulfid als extrem dünnes Material
Die Forscher machen in ihrem Papier keine Angaben zu konkreten Schaltgeschwindigkeiten oder zur genauen Dicke von Molybdändisulfid als Material für Transistoren. Das extrem dünne Material ermöglicht potenziell eine dichtere Packung bei den Transistoren als mit den bisherigen Halbleitern. Die Vorteile bestehen in einer höheren Energieeffizienz und mehr Leistung pro Fläche. Solche Gewinne stellen einen entscheidenden Vorteil beim Bau von KI-Beschleunigern dar.
Bei den gegenwärtigen Transistoren dauert ein Zustandswechseln mehrere Hundert Nanosekunden. Molybdändisulfid ermöglicht Reaktionszeiten in nur einem Bruchteil davon. Auch diese Tatsache könnte KI-Beschleuniger zu einem deutlichen Vorsprung verhelfen.
Deutlich längere Haltbarkeit
Das ferroelektrische Material Molybdändisulfid ist deutlich länger haltbar als die bisher verwendeten Halbleiter. Der von den Forschern gebaute Transistor zeigte keinerlei Degradierung, nachdem er 100 Milliarden Schaltvorgänge im Test über sich ergehen lassen musste. Das Material könnte beispielsweise auch für den Bau einer SSD genutzt werden, die in ihrer Haltbarkeit die bisherigen Spitzenmodelle deutlich übertreffen könnten.
Probleme beim neuen ferroelektrischen Material
Ray Ashoori aus dem Forschungsteam des MIT weist auch auf Probleme mit dem neuen ferroelektrischen Material hin. Der bisher gefertigte Transistor ist lediglich ein Prototyp. Bis eine Massenproduktion möglich ist, könnte es noch einige Zeit dauern. Das neue Material muss sich erst bewähren. Die Anwendungsmöglichkeiten für die zukünftige Elektronik müssen ausgelotet werden.
Quellen: Massachusetts Institute of Technology (MIT), Interesting Engineering, PCGH
