Teake Zuidema
- ‘Microscopische las’
- Lage contactweerstand
IBM is al jaren bezig met het ontwikkelen van een koolstof-nanobuistransistor waarmee elektronica nog veel kleiner en sneller kan worden dan nu mogelijk is met silicium. Het bedrijf heeft hiermee een belangrijke stap gezet door de elektrische weerstand te verminderen tussen de nanobuisjes en de metalen contacten waarmee ze in een elektrische schakeling worden geïntegreerd.
Die weerstand vormt een belangrijk obstakel voor toepassing. Koolstofbuisjes met een diameter van 10 nm hadden tot nu toe contacten nodig die vele malen groter zijn. En groot is per definitie fout in de wereld van krimpende transistors.
IBM’s Shu-Jen Han meldt in Science echter dat het zijn team gelukt is om met een microscopische lastechniek een verbinding van 10 nm te maken tussen molybdeen contacten en nanobuisjes. De onderlinge weerstand is hierbij niet langer afhankelijk van de grootte van het contact. Dit komt omdat er een chemische verbinding – van carbide – ontstaat tussen molybdeen en het nanobuisje. De leider van IBM’s Nanoscale Device & Technology team zegt dat het nu niet langer nodig is grote metalen contacten parallel aan de buisjes te plaatsen.
IBM heeft nu een transistor met een lengte van 9 nm en een minimale contactweerstand van 25 kΩ. Han verwacht dat zijn team binnen afzienbare tijd zal werken met verbindingen tussen contacten en nanobuisjes die niet groter zijn dan 1,8 nm. Zijn team zoekt ook naar alternatieven voor molybdeen waarmee de contactweerstand nog lager kan worden. Het grootste obstakel voor IBM is nu vooral de ontwikkeling van een proces om deze nanobuistransistors op te schalen tot commerciële productie.
Cees Dekker, hoogleraar aan de TU Delft en expert op het gebied van nanotechnologie, noemt het een belangwekkende ontwikkeling. ‘Het is fascinerend om nu te zien dat – twintig jaar nadat wij als eerste een transistor van een enkel koolstofnanobuismolecuul demonstreerden – koolstof nanobuisjes nu echt bijna in concrete integrated circuits toegepast worden.’
