Eines der grössten Probleme, mit dem es die Chip-Technologen derzeit zu tun haben, ist die Suche nach so genannten High-k-Materialien. Sie werden gebraucht, um einen quantenmechanischen Effekt zu bändigen, der bei den immer kleiner werdenden Strukturen auf dem Chip allmählich zu stören beginnt: den Tunneleffekt. Die isolierende Schicht zwischen dem Gate und dem stromleitenden Kanal in den Transistoren der neuesten Chip-Generation ist mit rund 2 Nanometern – das entspricht dem Durchmesser von etwa 20 Atomen – bereits so dünn, dass aufgrund des Tunneleffekts eine erkleckliche Zahl von Elektronen die Isolierung durchdringen kann. Die Folge: Der Transistor „leckt” und lässt sich nicht mehr richtig steuern. Die Verwendung eines Materials, das die verschiedenen Transistorschichten besser gegeneinander isoliert als das bisher verwendete Siliziumdioxid soll die Leckströme reduzieren. Im November 2003 vermeldete Intel, dass die Forscher des Unternehmens erstmals ein geeignetes Material entdeckt hätten, das nicht nur die geforderten isolierenden Eigenschaften besitzt, sondern sich zudem auf einfache Weise mit der bisherigen Herstellungstechnologie in die elektrischen Schaltkreise einbauen lässt. Über die genaue chemische Zusammensetzung des Wunderwerkstoffs schweigt sich Intel allerdings bislang aus.
Ralf Butscher
