Arseniuro di indio e gallio per i transistor da 10 nanometri

Intel ha già realizzato processori a 14 nanometri costituiti da transistor 3D, ma potrebbe essere impossibile diminuire ulteriormente le dimensioni utilizzando ancora il silicio. I ricercatori delle Università di Harvard e Purdue hanno invece realizzato un transistor 3D formato da nanofili in arseniuro di gallio e indio.

Ad aprile Intel annuncerà i primi processori basati sull’architettura Ivy Bridge a 22 nanometri che utilizza transistor con una struttura verticale. Tuttavia il silicio ha una limitata mobilità degli elettroni, per cui in futuro non potrà più essere impiegato come semiconduttore. Il suo posto potrebbe essere preso dai materiali appartenenti al terzo e quinto gruppo della tabella periodica degli elementi che combinati danno origine all’arseniuro di gallio e indio.

Questo materiale permetterà di realizzare transistor da 10 nanometri, con velocità di spostamento degli elettroni cinque volte superiore al silicio. Ciò vuol dire processori più veloci, più piccoli e più efficienti. Per scendere sotto i 14 nanometri bisognerà anche trovare un nuovo tipo di isolante per consentire ai transistor di commutare correttamente dallo stato on allo stato off e viceversa.

La soluzione individuata dai ricercatori per superare il problema della dispersione di corrente è stata la sostituzione del diossido di silicio con il diossido di afnio o l’ossido di alluminio. Un materiale con una costante dielettrica più elevata permette di ridurre lo spessore dello strato isolante, ridurre la tensione di alimentazione e incrementare la velocità dei processori.