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Transistoren sind die wichtigsten Bauelemente von Computerchips. Sie wurden in den 1920er-Jahren erfunden, damals noch als Röhrentransistoren. Die Aufgabe des Transistors ist es, den Stromfluss zu steuern. Waren die ersten Transistoren noch aus Germanium gefertigt, verwendet man seit den Siebzigerjahren überwiegend das günstigere Silizium. Heute sind auf einem 76 Millimeter langen Computerchip etwa zwei Millionen Transistoren untergebracht. Doch die Verkleinerung hat auch Grenzen. Nach dem Moorschen Gesetz verdoppelt sich die Komplexität von integrierten Schaltkreisen alle zwei Jahre.
Neues Verbundmaterial ist schneller
Das bedeutet letztlich, dass irgendwann keine Verkleinerung mehr möglich ist – zumindest mit Silizium. Die Grenze liegt bei zwei bis drei Nanometern, derzeit haben die Chips aber noch 14 Nanometer. Intel arbeitet bereits an einem 10-Nanometer-Chip.
Eine Alternative könnte Indium-Antimonid sein. Es ist schneller als Silizium und braucht weniger Energie. Chips daraus brechen aber leicht, wenn sie in großen Platten gefertigt werden. Deswegen hoffen manche auf die Quantencomputer, die aber derzeit noch im Entwicklungsstadium sind. Auch ist fraglich, ob diese jemals in einem PC oder gar in einem Smartphone eingesetzt werden können. Andere Forschungsansätze versuchen Materialien einzusetzen, in denen Lichtteilchen statt Elektronen verwendet werden. Auch das ist aber noch Zukunftsmusik.