Wie klein können Transistoren gefertigt werden

tranistor12 · Gast

Meine Frage:
Zur Zeit scheint die Transistoren an einem Punkt angekommen zu sein die kritisch zu sein scheint.

14nm geht noch. Neue Fertigungsgrößen gehen bis 5nm bzw. in Planung sind 3nm. Silicium Atome, soweit ich informiert bin haben ein Größe von
etwa 111 pm. die van der vaalsche Grenze 210pm

Die Frage dazu ist wie groß kann oder muß ein Transistor sein, damit ein einwandfreier Informationsfluß noch statt finden kann. Und wann geht es
nicht mehr weiter.

Meine Ideen:
HInweis:
http://www.pc-magazin.de/ratgeber/moore-law-report-ende-2020-1938131.html

Es muß eigentlich eine kritische Größe geben, bei der eine Funktion mit den bisherigen Funktionsaufau der CPU nicht mehr funktioniert.

Kann die nm Grenze unterschritten werden und wie weit in Etwa ?

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2902 Wohnort: München

Deine Frage hört sich an, als ob man z.B. sagen könnte: "Bis zu n Atomen funktioniert das noch, bei n-1 eben nicht mehr."
So ist das nicht in der Quantenphysik, denn vielleich kommt ein findiger Ingenieur, der zeigt, dass es bei geschickter Anordnung der Atome usw. auch noch bei halb sovielen Atomen zuvelässig funktioniert.
Zum Hundetjährigen des Dt. Museums, also von anderthalb Jahrzehnten, hörte ich einen Festvortrag eines Infineonmitarbeiters, der zeigte, dass Transistoren mit 5 nm Basisbreite (in einem bestimmten Fall) gut funktionieren. In der Halbleiterindustrie galt seinerzeit die Regel, unter 10 nm gehe es nicht mehr. Einer der Besucher drückte seine Begeisterung aus und fragte, warum diese Tatsache nicht groß verkündet werde. Die Antwort des Vortragenden war, dass solche Regeln nur von IBM (USA) aufgestellt werden dürften.
Aber vorläufig ist noch klar: mit weniger als einem einzigen Atom wird es nicht machbar sein - aber wer weiß, was uns z.B. die Quantenbits noch bringen werden.

Ichmichhallo · Gast

Grundsätzlich gilt eines... je kleiner der Transitor desdo größer mögliche Fehler. Hast du einen Nanometer großen tranistor heißt das du hast 20 Atome in reihenfolge (vieleicht). jetzt gehen wir in die Dritte dimension 20*20*20. (ich weiß nicht ob sie jetzt so rechteckig sind und ich glaube die 10- 5 nm sind nur eine aussage über die kleinste länge aber da bin ich nicht sicher) also nehmen wir an ein 10 nm großer Transitor hat 8000 Atome ein 5 Nm breiter transtor hat jetzt nur noch 10 in jede länge also 1000. je kleiner du jetzt wirst desdo weniger Atome hast du dann letztendlich. Nun gilt eigentlich auch ein ewig kleiner tranistor müsste funktionieren. Aber du hast in einem Transitor "dotierungen" dh du musst noch herteroatome einfügen können um zu dotieren und diese müssen in einem sehr kleinen verhältnis zu den Halbleiter atomen (Silizium) stehen. also kannst du für einen Dotierungsbereich geschätzt (also bei einem unwissenden wie mir nicht unter 100 Atome gehen)
Dann brauchst du isolatoren zwischen dem ganzen das dir der Strom nicht einfach mal so nebenbei durchschlägt und deine cpu usw nicht zerstört / das rechnen durch kurzschluss unmöglich macht. so. All das wäre jetzt nicht das Große Problem nur können wir auf kleinster ebene Elektronen einfach nicht einschätzen. Wie mein Vorgänger bereits auf Quantenphysik hingewiesen hat gibt es sogennannte "Tunneleffekte" also ein Elektron meint jetzt aufeinmal nicht mehr hinter der Wand zu sein sondern davor... dann kannst du das ist die wand entsprechend dünn nicht verhindern. Es hat seine Meinung also ist es jetzt durch die wand durch. Klo

(Die schlechteste Erklärung des Tunneleffektes die ich je von mir gab) Egal man versteht auf kleinsten bereich weil man das Elektron einfach nicht einschätzen kann als Welle (halb welle halb teilchen). Genauso wie man eben licht den selben verwirrenden Charakter gibt eher mehr welle zu sein aber sich auch wie ein Teilchen zu verhalten. Und die genaue position und das Verhalten eines Elektrons auf so kleiner Ebene sind also extrem schwer vorherzusagen. Im groben gilt also ein Elektron tut was es will und auf kleinster Ebene tut es das auch wann es will. Prost

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Nur wenn du eine große elektronenmenge hast verhalten sich die meisten gleich während nur eines das tut worauf es gerade lust hat. Also gilt je kleiner der Transitor desdo kleiner die menge der Bewegen elektronen desdo größer die warscheinlichkeit das irgentein elekron Tanzen

spaß hat und aus deinem Transitor rauswellt und dementsprechend desdo größer die Warscheinlichkeit das in der Rechnung die du mit Cpu usw durchführst ein Fehler auftritt weil du eben nicht mehr genug elektronen hast um festzustellen ob der computer jetzt eine 1 oder eine 0 gesendet hat. LOL Hammer