Een team van wetenschappers van het Nanoelectronic Materials Laboratory (NaMLab gGmbH) en het Cluster of Excellence Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) van de Technische Universiteit van Dresden hebben de eerste wereldwijd op germanium gebaseerde transistor gedemonstreerd die kan worden geprogrammeerd tussen elektron- (n) en gat- (p) geleiding.

Transistoren op basis van germanium kunnen worden gebruikt met lage voedingsspanningen en een lager stroomverbruik, vanwege de lage bandafstand in vergelijking met silicium. Aanvullend, de gerealiseerde op germanium gebaseerde transistoren kunnen worden geherconfigureerd tussen elektronen- en gatgeleiding op basis van de spanning die op een van de poortelektroden wordt aangelegd. Dit maakt het mogelijk om circuits te realiseren met een lager aantal transistoren in vergelijking met de modernste CMOS-technologieën.

De digitale elektronica van vandaag wordt gedomineerd door geïntegreerde schakelingen gebouwd door transistors. Al meer dan vier decennia worden transistors geminiaturiseerd om de rekenkracht en snelheid te verbeteren. Recente ontwikkelingen hebben tot doel deze trend vast te houden door gebruik te maken van materialen met een hogere mobiliteit dan silicium in het transistorkanaal, zoals germanium en indium-arsenide.

Een van de beperkingen bij het gebruik van die materialen is het hogere statische vermogensverlies in de off-state van de transistor, ook voortkomend uit hun kleine band gaps. Het wetenschappersteam rond Jens Trommer en Dr. Walter Weber van NaMLab is er in samenwerking met cfaed in geslaagd dit probleem op te lossen door de germanium-nanodraadtransistor met onafhankelijke poortgebieden te bedenken.

Dr. Weber, die leiding geeft aan de Nanowire Research Group van cfaed, merkt op:"Voor het eerst tonen de resultaten de combinatie aan van lage bedrijfsspanningen met verminderde lekkage buiten de staat. De resultaten zijn een belangrijke factor voor nieuwe energie-efficiënte circuits."

Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano .