Kleinster möglicher Transistor

Moore · Gast

Meine Frage:
Hi,

was ist der kleinste, theoretisch mögliche (und praktisch irgendwann erreichbare) Transistor in einem Chip?

Vor ein paar Jahren waren noch 14 nm der Standard, mittlerweile sind es 5 nm und es geht auf 3-4 nm zu. Einfach beeindruckend wie schnell es vorangeht... doch wie lange und wie weit kann das noch gehen?

Ich habe zwar was von Einzelatom-Transistoren gehört, aber sowas in ein Handy oder Computer zu bauen scheint erstmal unmöglich zu sein. Daher die Frage: Wie sähe der kleinste mögliche Transistor auf Halbleiterbasis aus?

Was denkt ihr wird noch möglich sein? Wie stellt ihr euch die Zukunft in der Richtung vor?

Welche Vorteile bringt das ganze?

Und wie hängt das mit Moores Law zusammen?

Meine Ideen:
Danke!

fizik · Anmeldungsdatum: 09.12.2021 Beiträge: 25

Hallo,

vielleicht zieht das hier in den nächsten Jahren? https://research.ibm.com/blog/vtfet-semiconductor-architecture#fnref-1

Andere sprechen vom SysMoore:
https://www.synopsys.com/glossary/what-is-moores-law.html

Grundlegend:

Die Zukunft war schon gestern (https://www.eetimes.com/more-than-moore/).
Sämtliche Chips werden bereits heutzutage durch einen Vielzahl von Methodiken geometrisch usw. erweitert. Einfaches Scaling aus den 80ern gibt es nicht mehr. Parallelstrukturen (Computerarchitekturen) sind seit Anbeginn der Computertechnologie Teil der Forschung, damit leben wir auch bereits.

Andere Fachgebiete sind dann Nanotechnologie, Spintronics etc. die sich den kleinsten Strukturen angenommen haben. Bei Transistoren kommt man von der FinFET-Technologie und entwickelt sich weiter.

Alles unter 5 nm hat noch ganz andere Grenzen und Gesetzmäßigkeiten. Da ist die Lithographie, Materialwissenschaften, finanzielle Aspekte usw.

Ein Review Paper (Open Access):
https://www.mdpi.com/2079-4991/10/8/1555

Sub-Atom wäre dann noch Quantentechnologie, Quantencomputer usw. zu nennen. Man hat da schon lange nicht mehr nur "den" Transistor "im Kopf" (im Labor), sondern benötigt andere Bauelemente (-> ISBN 978-0-367-39037-2 (Amazon.de))

lg

Anhang

IRDS: https://irds.ieee.org/editions/2021
Intel: https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/news/intel-technology-roadmaps-milestones.html#technology-development
TSMC: https://research.tsmc.com/english/research/logic/transistor-structure/publish-time-1.html
IMEC: https://www.imec-int.com/en/expertise/cmos-advanced/compute/cmos-scaling
"Atomtronics": https://journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.94.041001

...https://de.wikipedia.org/wiki/There’s_Plenty_of_Room_at_the_Bottom