CPUs aus Diamant, anstatt Silizium

[Nano (Gast)]

Der Artikel ist zwar schon alt, aber damals wurde gesagt, dass, wenn man 
wollte, man schon in etwa 10 Jahren CPUs aus Diamant, anstatt Silizium 
bauen könnte.
http://winfuture.de/news,18208.html

Die 10 Jahre sind inzwischen nun schon lange rum, aber gehört habe ich 
darüber nichts mehr.

Die Vorteile lägen ja auf der Hand, wenn man die CPUs mit Diamant bei 
Temperaturen um die 1000 °C betreiben könnte, anstatt die 125°C, bei der 
für  Silizium in der Regel Schluss ist.
Damit könnte man die Taktrate jedenfalls wieder deutlich erhöhen.

Daher mal so gefragt, hat sich diesbezüglich irgendwas getan?
Gibt es inzwischen wenigstens schon einfache Transistoren oder 
dergleichen, die davon Gebrauch machen?

[Lukas T. (tapy)]

Diamant ist bei Raumtemperatur kein Halbleiter.
Das Vorheizen von Röhren ist glücklicher Weise überwunden.
Diamant ist nicht beliebig Temperaturstabil.

[Stefan F. (Gast)]

> Damit könnte man die Taktrate jedenfalls wieder deutlich erhöhen.

Begrenzender Faktor ist hier aber nicht nur die Temperatur, sondern auch 
die Leitungen der Stromversorgung, die parasitären Kapazitäten und die 
Eigenschaften der Transistoren.

Du geht wohl einfach davon aus, dass Diamant Chips genau so gute 
Transistoren haben, wie Silizium und dass man beliebig viel Strom an 
alle Stellen innerhalb des Chips bringen kann.

So einfach ist es sicher nicht, vor allem nicht bei neuen Technologien.

Ich warte auch schon seit 5 Jahren auf den Super-Akku, der Lithium Ionen 
ablösen soll. Angeblich funktionierte er bereits vor 5 Jahren, man kann 
ihn dennoch weiterhin nicht kaufen.

[Rufus Τ. F. (rufus)]

Nano schrieb:
> wenn man die CPUs mit Diamant bei Temperaturen um die 1000 °C betreiben
> könnte

Du hast da was nicht ganz unwesentliches übersehen:

> Diamant oxidiert in reinem Sauerstoff bei ca. 720 °C,
> in Luft ebenfalls ab 720 °C in langsamerer Reaktionsgeschwindigkeit zu 
(gasförmigem) Kohlendioxid.

(https://de.wikipedia.org/wiki/Diamant)

[Purzel H. (hacky)]

Das Problem von Halbleitern bei erhoehten Temperaturen ist nicht die 
Temperaturfestigkeit des Materials. Silizium ist uebrigens bei erhoehter 
Temperatur auch nicht stabil gegen Sauerstoff.
Das Probelm sind die Dotierungszonen. Bei erhoehten Temperaturen setzt 
Diffusion ein, was die dotierten Fehlstellen wandern laesst. Speziell im 
Feld, dh beim Betrieb. Dh die Operationsparameter waeren nicht stabil, 
abhaengig von Temperatur und Betrieb selbst.
Bevor's vergessen geht.. moderne Halbleiter koennen Strukturbreiten 
kleiner als 50nm haben. Bei einer Angelegten Spannung von 1V, 
resultieren Feldstaerken von 20kV/mm, was als rabiat bezeichnet werden 
kann. Luft ist da schon weit jenseits von Ionisation.

[Jens G. (jensig)]

Rufus Τ. Firefly (rufus) schrieb:

>Nano schrieb:
>> wenn man die CPUs mit Diamant bei Temperaturen um die 1000 °C betreiben
>> könnte

>Du hast da was nicht ganz unwesentliches übersehen:

>> Diamant oxidiert in reinem Sauerstoff bei ca. 720 °C,
<> in Luft ebenfalls ab 720 °C in langsamerer Reaktionsgeschwindigkeit 
zu
>(gasförmigem) Kohlendioxid.

>(https://de.wikipedia.org/wiki/Diamant)

Kein Problem - dafür wurde ja bereits die Röhre erfunden, um alles 
luftdicht einzupacken ;-)

@ Zwölf Mal Acht (hacky)

>Das Probelm sind die Dotierungszonen. Bei erhoehten Temperaturen setzt
>Diffusion ein, was die dotierten Fehlstellen wandern laesst. Speziell im

Die setzt da nicht ein, sondern wird nur unbeherrschbar stärker. 
Diffusion ist auch schon bei weit unter der max. Speerschichttemperatur, 
selbst bei Raumtemperatur vorhanden, ist aber so gering, daß diese über 
lange Zeit praktisch kaum Auswirkungen hat.