NEWS | July 21, 2023
Mikroprozessoren mit Germanium sagen der Stromverschwendung den Kampf an
In der Mikroelektronik bahnt sich die nächste Revolution an: Forscher der Universität Twente haben herausgefunden, dass Germanen, ein mit Hilfe von Platin gewonnenes Material aus Germaniumatomen, drastisch den Stromverbrauch von Mikroprozessoren und ähnlichen Bauteilen verringern kann. Dadurch wird Technologie nicht nur energieeffizienter, sondern erwärmt sich auch deutlich weniger.
Im Moment verlieren elektrische Geräte sehr viel Energie in Form von Wärme. Die Folgen sind ein höherer Stromverbrauch und Defekte durch die von der Erhitzung beschädigte Elektronik. Der Grund dafür ist, dass bei so genannten topologischen Isolatoren viele unterschiedliche Materialien zugleich eingesetzt werden, wodurch sich der elektrische Widerstand und damit die Wärmeentwicklung erhöht.
Ganz anderes verhält es sich mit Germanen, das nur aus einem einzigen Element besteht und sich daher so gut wie nicht erwärmt. Wie herkömmliche topologische Isolatoren, blockiert das Material Stromflüsse in seinem Inneren, lässt sie aber gleichzeitig auf seiner Oberfläche zu. Zudem beansprucht das Germanen in der Elektronik kaum Platz, denn seine Germaniumatome sind zu einer wabengitterförmigen Gitterschicht angeordnet, die nur ein Atom dick ist.
Das Material kann außerdem zwischen „Ein“- und „Auszuständen“ wechseln. Daher ist es für einen Einsatz bei neu entwickelten topologischen Feldtransistoren mit einzigartigen Eigenschaften prädestiniert. Erst vor kurzem konnte sich Germanium in der Transistorentechnik wieder gegen das zuvor verwendete Silicium durchsetzen (wir berichteten). Das Halbleitermetall ist in der Mikroelektronik also schwer im Kommen und daher auf jeden Fall eine Investition wert.