Donnerstag, 20. September 2018 3:49 Uhr
11.07.2018

PSI-Röntgenlaser verhilft zu besseren Leistungstransistoren

Kategorie: News

Villigen AG - Eine internationale Gruppe von Forschern hat die Synchrotron Lichtquelle Schweiz des Paul Scherrer Instituts (PSI) zur Erforschung des Elektronenflusses in Leistungstransistoren verwendet. Die Ergebnisse könnten die Leistungen von Funktransmittern um 10 Prozent steigern.

Für die Umstellung des Standards für mobile Kommunikation auf die 5G-Technik sind neue, leistungsstärkere Transistoren erforderlich, informiert das PSI in einer Mitteilung. Forscher weltweit arbeiten daher an der Ersetzung der mit konventioneller Halbleitertechnologie ausgestatteten Transistoren durch sogenannte Transistoren mit hoher Elektronenbeweglichkeit (HEMT). Hier sind die Halbleiter so angeordnet, dass sich zwischen ihnen eine millionstel Millimeter breite leitende Schicht bildet. Je schneller die Elektronen in dieser Schicht fliessen können, umso leistungsfähiger ist der Transistor.

Eine Gruppe von Forschern am PSI hat zusammen mit Kollegen aus Russland und Rumänien nun erstmals den Fliessprozess der Elektronen in einem HEMT verfolgen können. Möglich wurde dies durch den Einsatz der Synchroton Lichtquelle Schweiz (SLS) des PSI. Mit dieser laut Mitteilung weltweit leistungsfähigsten Quelle für weiches Röntgenlicht konnten die Elektronen aus dem HEMT in ein Messinstrument geleitet werden. Dabei zeigte sich, dass sich die Elektronen in bestimmten Richtungen schneller bewegten. 

Wenn nun die Atome im HEMT so ausgerichtet werden, „dass sie mit der Fliessrichtung der Elektronen übereinstimmen, erhalten wir einen wesentlich schnelleren und leistungsfähigeren Transistor“, erläutert Vladimir Strocov vom PSI in der Mitteilung. Die Forscher schätzen die mögliche Leistungssteigerung der Transistoren auf 10 Prozent. Dies könnte einen Durchbruch für die 5G-Technologie bedeuten. hs


VZH