Bei der diesjährigen 19. Ausgabe der Konferenz, abgehalten in Mondsee, Oberösterreich, ist es Dr. Masiar Sistani vom Institut für Festkörperelektronik gelungen einen „Young Scientist Award“ für sein Forschungsthema „Programmable Negative Differential Resistance in Ge Nanowire Transistors“ zu gewinnen. Der mit 400 € dotierte Preis wurde von einer Fachjury bestehend aus internationalen Forschenden und Vertretenden der Halbleiterindustrie vergeben.

In der vorgestellten Arbeit geht es um neuartige adaptive Transistoren, welche sich im Betrieb umschalten lassen, sodass sie ganz nach Bedarf unterschiedliche logische Aufgaben übernehmen können. Das ändert die Möglichkeiten des Chip-Designs ganz grundlegend und eröffnet völlig neue Chancen im Bereich von künstlicher Intelligenz, neuronalen Netzen oder sogar der Logik, die mit mehr Werten arbeitet als bloß mit 0 und 1. Dafür wurde ein Transistordesign verwendet, welches auf mehrere Steuerelektroden setzt, welche die Funktion des Transistors dynamisch programmieren. „Dass wir Germanium verwenden, ist ein entscheidender Vorteil“, sagt Dr. Masiar Sistani, der als Univ. Ass. im Team von Prof. Walter Weber am Institut für Festkörperelektronik der TU Wien forscht. Durch die elektronische Struktur von Germanium steigt bei steigender Spannung zunächst der Stromfluss im Transistor an, so wie man das auf Grund des Ohm’schen Gesetzes erwarten würde. Ab einer gewissen Schwelle allerdings sinkt der Stromfluss aber wieder – man spricht dann von einem negativ differentiellen Widerstand. Bei welcher Spannung diese Schwelle liegt, kann mit Hilfe der Steuerelektrode moduliert werden. So ergeben sich verschiedene Freiheitsgrade, die wir nutzen können, um dem Transistor genau die Eigenschaften zu verleihen, die wir gerade brauchen.“, sagt Masiar Sistani.

Die Forschungsgruppe von Prof. Weber existiert erst seit rund drei Jahren an der TU Wien. Prof. Walter Weber hat sich mit seiner Arbeit an neuartiger, rekonfigurierbarer Elektronik international einen Namen gemacht. Dr. Masiar Sistani ist Experte auf dem Gebiet der Germanium-Elektronik und hat sich auf die Erforschung von elektronischen Transportphänomenen spezialisiert. Diese beiden Spezialgebiete fügten sich nun optimal zusammen und ermöglichten den adaptiven Germanium-Transistor, für welchen Dr. Masiar Sistani der „Young Scientist Award“ der GADEST Konferenz verliehen wurde. „Einige Details gilt es noch zu optimieren, aber mit unserem ersten programmierbaren Germanium-Transistor ist uns der Beweis gelungen, dass die Grundidee tatsächlich funktioniert. Das ist nicht nur für uns, sondern auch für zukünftige industrielle Entwicklungen ein entscheidender Durchbruch“, sagt Masiar Sistani.

Originalpublikation:
M. Sistani et al., Nanometer-Scale Ge-Based Adaptable Transistors Providing Programmable Negative Differential Resistance Enabling Multivalued Logic, ACS Nano
Referenz der Publikation: ACS Nano 2021, 15, 18135–18141
Link zur Publikation: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.1c06801, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster

Rückfragen an:
Univ.Ass. Dipl.-Ing. Dr.techn. Masiar Sistani
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