Paul van Gerven
2 October 2015

IBM-onderzoekers zijn erin geslaagd de contactdimensies van koolstofnanobuistransistoren aanmerkelijk te reduceren. Daarmee hebben ze een belangrijke horde weggenomen om de buisjes toe te passen in chips.

Bij het schalen van ic-structuren moet alles kleiner, ook de twee contacten aan de uiteindes van het transistorkanaal. Het is daarom problematisch dat op die schaal de contactweerstand toeneemt bij kleinere dimensies: dat tast de performance aan.

IBM_transistorcontact
Schematische weergave van IBM’s procedé om een koolstofnanobuis te contacteren. Links de nanobuis met aan het uiteinde molybdeen, rechts is een deel van de buis ‘opgelost’ in het metaal tot een carbide.

IBM heeft nu zonder prestatieverlies de contacten tot onder de tien nanometer weten te schalen. De nanobuizen werd aan de uiteinden voorzien van contacten van molybdeen, dat bij hoge temperatuur werden omgezet in zijn carbide. Door de directe binding tussen de twee componenten is de weerstand naar verhouding erg laag.

IBM heeft zijn vondst alleen gedemonstreerd voor p-type schakelingen. Daarnaast blijven er grote obstakels om nanobuizen toe te passen in chips. Het nauwkeurig en op grote schaal neerleggen van de cilindertjes op het substraat is nog niet opgelost. Ook ontstaan bij de synthese zowel halfgeleidende als metallisch geleidende buizen, maar alleen de eerste zijn toepasbaar in transistoren. Er zijn nog geen goede scheidingsmethoden om de twee typen uit elkaar te halen.