Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2176
0
+1
Nano_carbon_tube
Иллюстрация на тему "Углеродные нано трубки". Источник: cao-tv.ru.

Исследователи из IBM использовали углеродные нанотрубки для радикального увеличения производительности транзисторов. В IBM утверждают, что скоро крохотные транзисторы из углеродных нанотрубок станут основой высокопроизводительной компактной электроники, включая планшеты и смартфоны.


С 1970-х до 2000-х годов производительность транзисторов постоянно увеличивалась. Это делалось очень просто: транзисторы становились меньше и при той же плотности энергии требовали меньшее электрическое напряжение при большей производительности. Однако уменьшение транзисторов подошло к пределу, и уже около 10 лет производительность транзисторов практически не растет. Сегодня увеличить производительность процессоров можно лишь увеличением количества ядер, повышением напряжения, что, в свою очередь, вызывает проблемы высокого энергопотребления и перегрева.


Однако, специалисты IBM заявляют, что перешагнуть этот технологический барьер можно с помощью новой технологии на основе углеродных нанотрубок. Современные транзисторы изготовлены по технологии металл-оксид-полупроводников (МОП) или по-другому кремниевых полевых транзисторов с изолированным затвором типа MOSFET. В последние несколько лет, ученые пытаются заменить МОП-транзисторы аналогами на основе углеродных нанотрубок - CNTFET.


Транзисторы CNTFET, разработанные в IBM, демонстрируют высокую производительность при низком напряжении, причем они имеют размеры менее 10 нанометров в длину. Кремниевые высокопроизводительные МОП-транзисторы такого масштаба с помощью современных технологий сделать невозможно.


В транзисторах CNTFET полупроводники очень тонкие, около 1 нанометра, что позволяет интегрировать их в самые крошечные устройства без потери электропроводимости. Также CNTFET-транзисторы могут работать при низких напряжениях, то есть они могут управлять интегральными схемами потребляя минимум электроэнергии. Обычные МОП-транзисторы этого достичь не могут, из-за чего, например, смартфоны потребляют слишком много энергии и не могут раскрыть весь потенциал мобильного устройства.


К сожалению, в IBM до сих пор не решили основную проблему производства CNTFET-транзисторов. Она заключается в создании масштабируемых ворот, которые могут самостоятельно выравнивать исток и сток (контакты между которыми протекает ток). Также необходимо научиться массово изготавливать новые полупроводники p-типа и n-типа, необходимые для создания различных микросхем. Судя по всему, работа над решением этих задач продлится еще несколько лет.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 28.01 10:22
  • 13802
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 28.01 09:46
  • 2
В США усомнились в способности Challenger 3 превзойти «Армату»
  • 28.01 09:40
  • 1
ВКС России получили в 2025 году семь новых военно-транспортных самолётов Ил-76МД-90А
  • 28.01 09:23
  • 3
В США российский «Адмирал Кузнецов» назвали дымящейся грудой обломков
  • 28.01 06:04
  • 535
Международные расчеты, минуя доллар, по странам
  • 28.01 01:27
  • 1
Китай освоил 3D-печать металлом в космосе
  • 28.01 00:32
  • 0
Комментарий к "В США усомнились в способности Challenger 3 превзойти «Армату»"
  • 27.01 19:20
  • 0
Комментарий к "Бывший президент Украины оценил роль ВСУ в трансатлантической безопасности"
  • 27.01 09:26
  • 1
Мощность «Ланцета», скорость штурмовика: США раскрыли детали ракеты Jackal
  • 27.01 08:44
  • 121
Обзор программы создания Ил-114-300
  • 27.01 06:44
  • 0
Комментарий к "Доклад Пентагона: для НАТО Россия является постоянной, но управляемой угрозой"
  • 27.01 06:12
  • 1
По врагу ударили новыми тяжелыми ракетами Х-32, разгоняющимися до 5400 км/ч
  • 27.01 03:24
  • 0
Комментарий к "На Западе российский «Циркон» назвали «смертельным приговором» для противника"
  • 26.01 23:39
  • 8
Касательно "ФЛОТ УМИРАЕТ БЕЗ АВИАНОСЦА: Сивков о предательстве интересов России | Безруков и Сивков"
  • 26.01 16:06
  • 1
Антон Алиханов и Максим Решетников оценили ход модернизации Казанского авиазавода