Für noch höhere Datenübertragungsraten Schnellster siliziumbasierter Transistor der Welt

Mit den schnellen HBTs sollen sich Kommunikationssysteme mit Datenübertragungsraten von mehr als 100 Gb/s realisieren lassen.
Mit den schnellen HBTs sollen sich Kommunikationssysteme mit Datenübertragungsraten von mehr als 100 Gb/s realisieren lassen.

Auf der IEDM in San Francisco wurden SiGe-Heterobipolartransitoren vorgestellt, deren Geschwindigkeitsparameter neu Maßstäbe für Si-Transitoren setzen sollen.

Im Rahmen des von der EU geförderten Projekts Dotseven hat das IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik gemeinsam mit Infineon und weiteren zwölf Projektpartnern aus insgesamt sechs Ländern an der Entwicklung von SiGe-Heterobipolartransistoren (HBTs) mit einer maximalen Schwingfrequenz von 0,7 THz gearbeitet. Damit übertreffen die maximalen Schwingfrequenzen der entwickelten SiGe-HBTs die Bestwerte aktueller Produktionstechnologien etwa um den Faktor zwei. Dr. Bernd Heinemann vom IHP hat die Forschungsergebnisse zu den SiGe-HBTs vorgestellt.

Mit solchen Transistoren soll die Realisierung drahtgebundener und drahtloser Kommunikationssysteme mit noch höheren Datenübertragungsraten als bisher, also >100 Gb/s. Mit den schnellen HBTs könnte beispielsweise die Leistungsfähigkeit von Radarsystemen gesteigert werden, die in Personenkraftwagen der Gefahrenabwendung dienen, indem der Leistungsbedarf gesenkt oder die Reichweite und die räumliche Auflösung erhöht werden.

Außerdem könnten sich nun für Siliziumbauelemente Anwendungen erschließen, die bislang Lösungen aus III-V-Verbindungshalbleitern vorbehalten schienen. Zu den neu aufkommenden Einsatzfeldern zählen zum Beispiel bildgebende Verfahren im Frequenzbereich von 0,3 bis 1 THz, wie sie in der Materialprüfung, bei Sicherheitskontrollen, bei Gewebeanalysen in der Medizin oder zur Detektion von Luftverschmutzungen in der Atmosphäre eingesetzt werden können.

Da die schnellen SiGe-HBTs kompatibel zur etablierten Si-Technologie sind, könnten sie sich damit als Schlüsselelemente für kostengünstige Systeme in einem breiten Markt eignen.