Das Georgia Institute of Technology und IBM haben bekannt gegeben, dass es ihren Forschern gelungen ist, den ersten Chip auf Silizium-Germanium(SiGe)-Basis herzustellen, der mit einer Taktfrequenz von über 500 Gigahertz läuft. Um diesen Geschwindigkeitsrekord zu erreichen, musste der Chip jedoch tiefgefroren werden. Die Spitzenwerte konnten nahe dem absoluten Nullpunkt bei 4,5 Grad Kelvin (etwa -268,5 Grad Celsius) gemessen werden.

Auf der Erde lassen sich so niedrige Temperaturen nur durch Kühlung mit flüssigem Helium erzeugen. Bei Raumtemperatur erreicht der Chip immerhin etwa 350 Gigahertz. Nach Computerberechnungen könnte die Taktung jedoch noch erheblich gesteigert werden. Rund ein Terahertz (1.000 Gigahertz) seien laut Simulation möglich, so IBM in einer Aussendung. Die Chips, die in diesem Forschungsprojekt eingesetzt werden, stammen von der Prototypen-SiGe-Technologie vierter Generation, und werden von IBM auf 200 mm Wafern gefertigt.

"Diese bahnbrechende gemeinsame Forschung definiert die Leistungsgrenze von Silizium-basierten Halbleitern neu", sagt Bernie Meyerson, Vice President und Chief Technologist der IBM Systems and Technology Group. Ultra-Hochfrequenz-Silizium-Germanium-Schaltkreise haben potenzielle Anwendungsbereiche in kommerziellen Kommunikationssystemen, Sicherheitselektronik, Weltraumforschung sowie in der Sensortechnik und künftig möglicherweise auch im Elektronik-Massenmarkt. Vor allem in der drahtlosen Kommunikation versprechen sich die IBM-Forscher viel. Vor wenigen Monaten haben sie einen Chipsatz entwickelt, der es elektronischen Geräten erlaubt zehn Mal schneller Daten zu senden und zu empfangen, als dies bisher mit WLAN möglich ist.

Silizium-Germanium-Technologie hat großes Interesse in der Elektronikindustrie hervorgerufen, weil sie substanzielle Verbesserungen in der Transistorleistung ermöglicht, während weiterhin konventionelle Fabrikationstechniken zum Einsatz kommen können, so das Unternehmen. Sie sind kompatibel mit den silizium-basierten Standard-Fertigungsprozessen, die hohe Stückzahlen ermöglichen. Durch den Einsatz von Germanium auf atomarer Ebene in Silizium-Wafern können die Ingenieure die Leistung daher dramatisch steigern und gleichzeitig die vielen Vorteile von Silizium weiter nützen.