(pte004/10.12.2020/06:15) – Die Rechengeschwindigkeit von normalen und Quantencomputern lässt sich mit einem Silizium-Ersatz namens IndiumGalliumArsenid stark verbessern, wie Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://mit.edu sagen. Bisher wird der Halbleiter fast ausschließlich in der Optoelektronik genutzt, also zur Umwandlung von elektrischen in optische Signale und umgekehrt.

Oxid-Einfang lähmt Transistoren

Xiaowei Cai, die jetzt beim Halbleiterhersteller Analog Devices http://analog.com arbeitet, hat seine Entdeckung als Doktorand am MIT gemacht. „Wir haben festgestellt, dass es den Zusammenhang zwischen einer Verkleinerung von Transistoren aus diesem Material und Verringerung der Rechenleistung nicht gibt.“ Sie fand heraus, dass die beobachtete Verschlechterung auf dem Einfang von Oxiden beruht. Diese verstopfen die Passage, die die Elektronen passieren müssen. „Das verringert die Stromstärke und führt zu einer Minderung der Rechenleistung“, so Cai.

Sie untersuchte schließlich den Zusammenhang zwischen der Frequenz, mit der der Transistor betrieben wird, und der Verlangsamung. Ergebnis: Das Phänomen des Oxid-Einfangs ließ sich bei hohen Frequenzen nicht beobachten. Oberhalb von einem Gigahertz funktionierten die IndiumGalliumArsenid-Transistoren dagegen einwandfrei. „Wir haben gezeigt, dass nicht der Transistor selbst das Problem ist, sondern der Oxid-Einfang“, erklärt Cai. „Wir glauben, dass es durch konstruktive Änderungen gelöst werden kann.“