Silizium-Alternativen Molybdänit soll Chip-Miniaturisierung noch weiter treiben

Redakteur: Peter Koller

Mit einem alternativen Halbleitermaterial namens Molybdänit (Molybdänglanz) hoffen Schweizer Wissenschaftler, elektronische Schaltung auf ein Drittel der Größe zu bringen, die mit Silizium möglich wäre.

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Einen Verstärkungsfaktor von mehr als vier konnten die Wissenschaftler bei den MoS2-Transistoren ihres Chips messen (Foto: LANES)
Einen Verstärkungsfaktor von mehr als vier konnten die Wissenschaftler bei den MoS2-Transistoren ihres Chips messen (Foto: LANES)

Bereits Anfang des Jahres hatte die Gruppe um Professor Andras Kis vom Laboratory of Nanoscale Electronics and Structures (LANES) an der Ecole Polytechnique Federale de Lausanne die grundsätzliche Eignung von Molybdänit als Halbleitermaterial nachgewiesen. Nun ist es gelungen, daraus eine integrierte Schaltung herzustellen.

Molybdänite besteht aus dem in der Natur vorkommenden Mineral Molybdändisulfid (MoS2), das bislang beispielsweise als Schmiermittel eingesetzt wurde. Ähnlich dem Graphen bildet es durch seine Schichtstruktur zweidimensionale Kristalle.

Nun haben die Forscher auf Basis des Molybdänit einen integrierten Schaltkreis mit zwei bis sechs Transistoren in Reihenschaltung gebaut und damit nachgewiesen, dass binäre Logikoperationen damit möglich sind.

Der große Vorteil von Molybdänit ist, dass es auch in Schichten von nur drei Atom-Lagen noch funktioniert, während bei Silizium-Schichten unterhalb von zwei Nanometern eine chemische Zersetzung eintritt.

Molybdänit zeigt darüber hinaus in extrem dünnen Schichten noch eine gute Ladungsträgerbeweglichkeit, und auch in Sachen Schaltgeschwindigkeit und Energieverbrauch ein vielversprechendes Verhalten.

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