Halvlederindustrien er ved at tabe pusten. Ifølge den nyeste rapport fra International Technology Roadmap for Semiconductors vil den næste generation af nanochips med 22-nanometer-teknologi tidligst blive klar om tre år, selv om den så sent som sidste år så ud til at være lige på trapperne.

En af forklaringerne er, at stort set alle halvledervirksomheder med Intel som undtagelse har skåret kraftigt ned på deres forskning og udvikling på grund af den økonomiske krise.

Den seneste opgørelse fra Global Semiconductor Alliance (GSA) viser, at virksomhederne i første kvartal af 2009 brugte 24 pct. af omsætningen til forskning og udvikling mod 27,5 pct. i fjerde kvartal af 2009. Læg hertil, at virksomhedernes omsætning er faldet med 31 pct. over det seneste år.

For tiden er halvlederindustrien ved at skifte fra 45-nm-CMOS-teknologi til 32-nm-teknologi - talværdien svarer nogenlunde til gate-elektrodens længde på en felt-effekt-transistor. Typisk har teknologiforbedringen fra en generation til den næste ligget på en faktor 1,4 hvert andet år.

Den efterfølgende generation på 22 nm skal vi ikke regne med at se før om tre år.

Ifølge Hiroshi Iwai fra Frontier Research Center ved Tokyo Institute of Technology kan siliciumchips videreudvikles i seks nye generationer, indtil gatelængden på en felt-effekt-transistor når ned på fem nanometer, og læk-strømmen i transistoren vil blive en begrænsning. Det vil med nedsat fart i generationskiftene holde udviklingen kørende de næste 20-30 år.

»Det vil ikke overraske mig,« siger professor Erik Bruun fra DTU Elektro, som dog også påpeger, at nye generationer har størst betydning for memory-komponenter og næppe for den danske elektronikindustri.

Ifølge Iwai vil det ikke hjælpe chipproducenterne at skifte silicium ud med nye hotte kulstofbaserede materialer som nanorør eller graphen - enkeltlag af kulstofatomer - for at skyde genvej til markante forbedringer.

Samme besked kom fra forskningsleder Walter Riess fra IBM's forskningslaboratorium i Zürich i Schweiz, da han sidste uge gav et foredrag om fremtiden for nanoelektronik på konferencen Commercialization of Micro and Nano Systems i København.

Han forventer en meget intens forskningsindsats inden for kulstofbaseret nanoelektronik de kommende år.

»Men de første anvendelser bliver ikke til almindelige computerchips, det bliver til sensorer,« sagde han.

Walter Riess mener dog, at nanoteknikker gradvist vil vinde indpas i design af computerchips. Når gateelektroden kommer under 20 nm, tror han, at såkaldte nanowire-felt-effekt-transistorer vil vinde frem.

I disse vil gateelektroden være en skal uden på en nanotråd, der forbinder source og drain. Derved opnås en bedre kontrol over strømmen i transistorkanalen, end det er muligt med det nuværende design, hvor kanalen kun kontrolleres fra oven.