Step-Eva-Methode: Forscher senken Kontaktwiderstand in Transistoren
Veröffentlicht am: 29.08.2026 um 00:12 Uhr | Redaktion boerse-global.de
Ein Forschungsteam der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) um Chu Junhao hat eine neue Fertigungsmethode für Metallkontakte in Transistoren vorgestellt, die den elektrischen Widerstand an einem zentralen Engpass moderner Halbleiterbauteile spürbar reduziert. Die als „Step-Eva" bezeichnete Technik wurde am 27. August 2026 in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.
Atomlagenweise Verdampfung als Kernidee
Step-Eva steht für eine atomare Schritt-für-Schritt-Verdampfungsmethode, mit der sich einkristalline Metallfilme direkt auf Halbleitermaterialien aufbringen lassen. Der Ansatz zielt auf ein Problem, das in der Chipindustrie seit Jahren als limitierender Faktor gilt: den Kontaktwiderstand an der Grenzfläche zwischen Metall und Halbleiter.
Dieser Widerstand entsteht dort, wo elektrische Signale vom Metall in das Halbleitermaterial übergehen, und begrenzt bislang, wie schnell und energieeffizient Transistoren arbeiten können.
Laut den auf semiconductor-digest.com veröffentlichten Angaben ermöglicht Step-Eva erstmals einkristalline Metallkontakte für zweidimensionale Halbleitermaterialien. Solche 2D-Materialien gelten in der Forschung als vielversprechende Kandidaten für künftige Transistorgenerationen, da sie sich extrem dünn herstellen lassen – bislang scheiterte ihr praktischer Einsatz jedoch häufig an unzureichenden Kontakteigenschaften.
Messwerte zeigen deutliche Verbesserung
Die mit der neuen Methode gefertigten Transistoren erreichten bei einer Kanallänge von 50 Nanometern sowohl in n-Typ- als auch in p-Typ-Ausführung Ein/Aus-Verhältnisse von über 10^10 sowie Einschaltströme von mehr als 1,1 Milliampere pro Mikrometer.
Die Step-Eva-Methode der Chinesischen Akademie der Wissenschaften verspricht einkristalline Metallkontakte für 2D-Halbleiter – mit Kontaktwiderständen von 36 ?·µm (n-Typ) und 145 ?·µm (p-Typ). Erfahren Sie, wie Sie diese Technik in Ihrer Forschung anwenden können. Jetzt kostenlosen Leitfaden zur Step-Eva-Methode anfordern
Diese Kennwerte gelten in der Halbleiterforschung als Indikatoren dafür, wie sauber ein Transistor zwischen leitendem und sperrendem Zustand schalten kann und wie viel Strom er dabei tatsächlich führt.
Konkret bezifferte das CAS-Team laut techxplore.com die erzielten Kontaktwiderstände auf 36 Ohm-Mikrometer für n-Typ- und 145 Ohm-Mikrometer für p-Typ-Transistoren. Niedrigere Werte bedeuten dabei geringere Energieverluste an der Kontaktstelle und damit potenziell effizientere Bauteile.
Bedeutung für die Halbleiterentwicklung
Der Kontaktwiderstand gewinnt mit fortschreitender Miniaturisierung von Transistoren zunehmend an Bedeutung, da die Kontaktflächen mit jeder neuen Chipgeneration kleiner werden und der relative Anteil des Widerstands am Gesamtsystem steigt.
Methoden wie Step-Eva, die einkristalline statt polykristalliner Metallschichten erzeugen, setzen genau an diesem strukturellen Problem an: Einkristalline Grenzflächen weisen typischerweise weniger Defekte auf, an denen Elektronen gestreut werden und so den Widerstand erhöhen.
Kontaktwiderstand begrenzt die Leistung Ihrer Transistoren? Die Step-Eva-Methode erzeugt einkristalline Metallfilme direkt auf dem Halbleiter und reduziert so Energieverluste an der Grenzfläche. Unser Leitfaden zeigt Ihnen die praktische Umsetzung. Leitfaden zur Kontaktwiderstands-Senkung jetzt sichern
Die Veröffentlichung in Science unterstreicht den wissenschaftlichen Stellenwert der Arbeit, auch wenn eine Einschätzung zur industriellen Reife oder zu möglichen nächsten Schritten in Richtung kommerzieller Fertigung aus den vorliegenden Quellen nicht hervorgeht.
Für die Halbleiterbranche, die kontinuierlich nach Wegen sucht, Transistoren bei fortschreitender Verkleinerung leistungsfähig zu halten, liefert die Arbeit der CAS-Forscher jedoch einen dokumentierten Fortschritt bei einem der grundlegenden physikalischen Hindernisse moderner Chipherstellung.
