Al jaren, transistors worden steeds kleiner. Onderzoek uitgevoerd door Jan-Laurens van der Steen van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de Universiteit Twente, Nederland, heeft aangetoond dat elektronen in silicium met een dikte van minder dan tien nanometer ongebruikelijke eigenschappen aannemen.

Om deze kenmerken op nanoschaal beter te begrijpen, hij heeft gewerkt aan een nauwkeurig model dat een zeer belangrijke rol zal spelen in de micro-elektronica-industrie. Op 1 april 2011 verdedigt hij zijn proefschrift aan de Faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica.

De wet van Moore stelt dat het aantal transistors in een chip elke achttien maanden zal verdubbelen. Om dit te laten gebeuren, transistoren moeten steeds kleiner worden. Jan-Laurens van der Steen's onderzoek aan de Universiteit Twente heeft gekeken naar wat er gebeurt als siliciumkristallen dunner dan tien nanometer worden gemaakt, een schaal die de industrie binnenkort zal bereiken.

Uit het onderzoek van Van der Steen bleek dat de eigenschappen van het materiaal drastisch beginnen te veranderen, een fenomeen dat vaak voorkomt in nanotechnologie. In silicium van deze dikte, het blijkt moeilijker om de vrije elektronen te verplaatsen. Het lijkt alsof de elektronen zwaarder worden in vergelijking met dikke siliciummonsters. Het onderzoek toonde ook aan dat de gemiddelde vrije weg van de elektronen - de afstand die ze kunnen afleggen voordat ze ergens tegenaan botsen - in dunne siliciumfilms korter wordt.

Om van deze kenmerken gebruik te kunnen maken, het is belangrijk om te kunnen voorspellen hoe transistors op nanoschaal elektriciteit zullen geleiden. Van der Steen heeft daarom een ​​model ontwikkeld dat deze eigenschappen op zowel grote als kleine constructies kan verklaren. Het model staat bekend als Single Scattering Model en is belangrijk voor de ontwikkeling van de 11 nanometer CMOS-generatie en de nog kleinere generaties die komen.