Samsung sprengt das bisherige Halbleiterkonzept

Forscher haben ein neues Material auf Basis von amorphem Bornitrid aus einer einzigen Atomlage hergestellt, das die Silizium-Halbleitertechnologie revolutionieren kann

Das Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) hat kürzlich an der Entwicklung kristalliner 2D-Materialien mit einer einzigen Atomlage gearbeitet. Das erste Ziel war Graphen, ein Material auf Kohlenstoffbasis mit hervorragenden elektronischen und physikalischen Eigenschaften. Eines der Ergebnisse ist die Entwicklung eines revolutionären Transistors zusammen mit dem Entwurf neuer Verfahren für die Großserienproduktion. Die bisherigen Erfahrungen haben es dem SAIT ermöglicht, weitere Materialien wie Bornitrid zu untersuchen.

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Die Forschung in Zusammenarbeit zwischen dem SAIT, dem Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) und der University of Cambridge brachte ein Material namens amorphes Bornitrid hervor. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht und bietet eine große Chance, die Entwicklung der neuen Generation von Halbleitern zu beschleunigen. Das Material besteht aus Bor- und Stickstoffatomen, die ohne vorgegebene Ordnung im Raum angeordnet sind, konzeptionell im Gegensatz zu Graphen. Amorphes Bornitrid hat unter den Materialien seiner Klasse die niedrigste Dielektrizitätskonstante.

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Das Material hat zudem hervorragende mechanische und elektrische Eigenschaften und kann als Isolator zwischen Verbindungsleitungen verwendet werden, um elektronische Störungen in gängigen Halbleitern zu minimieren. Amorphes Bornitrid wird bei niedrigen Temperaturen (unter 400 °C) als Wafer gewonnen. Diese Eigenschaften machen es ideal für Halbleiteranwendungen wie DRAM (PC-Speicher), NAND (Flash-Speicher) und große Server-Speicher. Seongjun Park, Vice President und Leiter des Inorganic Material Lab des SAIT, verspricht: „Wir werden weiter neue Materialien entwickeln, um den Paradigmenwechsel bei Halbleitern anzuführen.“