Silicium komt te zwaar onder druk te staan als je nóg kleinere verbindingen aanlegt dan 10 nanometer en het materiaal kan de doorgevoerde energie niet goed verwerken. Het materiaal lekt te veel elektronen, waardoor de chip inefficiënt wordt. Elektronen bewegen veel vrijer in materialen als galliumarsenide. Een van de genoemde kanshebbers als vervanger van silicium - behalve grafeen, dat nog steeds in de experimentele fase zit - is indiumgalliumarsenide.

Prijs vs. snelheid

Het nadeel is dat veel vervangende substraten duur zijn. Dat betekent dat je wel snellere chips kunt maken, maar er valt weinig winst te boeken als de snellere chip tien keer zo duur is. Dit is wel efficiënt voor gespecialiseerde doeleinden; basisstations van telecombedrijven bevatten bijvoorbeeld chips van duurdere materialen.

Maar voor consumenten en bedrijfs-pc's is dat geen strak plan. Intel zelf doet onderzoek naar een silicium-germanium legering en ook IBM maakt bekend de nieuwe chip op dit materiaal te bouwen.

Post-silicium wereld

IBM werkt aan allerlei CMOS-projecten om de wereld klaar te stomen voor nog kleinere chips, bijvoorbeeld met koolstof nanobuisjes of grafeen. Allemaal zijn dit onderzoeksprojecten die nog niets zeggen over het daadwerkelijke productieproces. In 2017-2018 willen chipfabrikanten 7 nm-chips bakken om door te kunnen blijven groeien in het moordende tempo dat de sector al sinds de jaren 70 najaagt.