High-Speed Heterojunction Bipolar-Transistor:
Macht nackig!

450 GHz??? Das ist das Tausendfache der im UHF-TV-Bereich üblichen Funkfrequenzen. Nun gibt es einen Transistor, der solche Frequenzen erzeugen kann.

Struktur der 450-GHz-Transistors (Bild: IMEC)

Struktur der 450-GHz-Transistors (Bild: IMEC)

245 GHz Transit- und 450 GHz Grenzfrequenz bietet ein von Imec in Belgien entwickelter heterojunction bipolarer Transistor (HBT) aus SiGe:C-Material, vulgo: Silizium-Germanium-Karbid.

Gedacht ist dieser Transistor zunächst für Autoradar-Systeme, doch später sollen auch Terahertz-Scanner, bekannt geworden als Flughafen-Nacktscanner, hiermit betrieben werden. (Wobei die besseren Nacktscanner ähnlich CAT-Scans beim Arzt auch heute noch mit gesundheitlich kritischerer Röntgenstrahlung arbeiten!)

Zum Vergleich: Langwelle benutzt 150 kHz, Kurzwelle 15 MHz, UKW 100 MHz, WLAN 2400 MHz, und die höchsten heute tatsächlich gebräuchlichen Funkanwendungen 20 GHz.

Bei 450 GHz ist man im Bereich der Terahertzstrahlung, die bereits ins Infrarote übergeht – auf technischem Weg, mit einem Sender, liessen sich solche Frequenzen bislang nicht erzeugen.

Realisierbar wird das Ganze dank neuer Materialien: Silizium-Germanium-Karbid gilt als Nachfolger von III-IV-Halbleitern wie Galliumarsenid in der Hochfrequenztechnik. Dadurch, dass die Dotierung des Halbleiters mit Arsen zudem nicht bereits zu Beginn des Prozesses stattfindet, sondern erst zu einem späteren Zeitpunkt, werden die aussergewöhnlichen Eigenschaften erreicht, zu denen auch eine Gleichstrom-Stromverstärkung von 400 zählt.

Für Computer und Gadgets werden diese hohen Frequenzen übrigens auf absehbare Zeit nicht relevant werden – bei höheren Taktfrequenzen als einigen GHz wird der Signalverlust durch Abstrahlung zu hoch und die Laufzeiten der Signale auf auch noch so kleinen Chips zu problematisch.

Kaufen kann man den neuen Transistor noch nicht – es handelt sich bislang erst um eine Laborvorführung.

 

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2 Kommentare

  1. “245 GHz Transit- und 450 GHz Grenzfrequenz”

    Eigentlich sollte die Grenzfrequenz niedriger sein, als die Transitfrequenz, wurde hier was verwechselt?

    • Die Werte stimmen so. Original ist von fT und fMax die Rede, die höher ist.

      fT ist die Transitfrequenz. Für fMax ist Grenzfrequenz nicht ganz das richtige Wort, fand aber kein besseres. Gemeint ist von Imec die unter bestimmter Beschaltung maximal mögliche Arbeitsfrequenz. Sorry für die Verwirrung. Ist wohl sowas wie “Sinus”- vs. “Musikausgangsleistung”, allerdings sind die Zahlen hier so oder so beeindruckend.

Ein Pingback

  1. [...] sind neuartige Mikrowellen-Mischer, Phasenschieber und Antennen – und auch der neue High-Speed Heterojunction Bipolar-Transistor dürfte von dieser Forschung [...]

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