Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2143
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
  • 11.12 11:42
  • 14
Силуанов: время углеводородного сырья уходит, экономике нужны другие «двигатели»
  • 10.12 23:02
  • 1
По словам эксперта, британская армия в случае войны с Россией может "остаться без боеприпасов уже через 10 дней" (Daily Express, Великобритания)
  • 10.12 22:11
  • 7
В Петербурге построят не менее двух-трех десятков тральщиков для ВМФ
  • 10.12 21:58
  • 1
Путин заверил, что все разрушенное за время СВО в регионах РФ восстановят
  • 10.12 20:47
  • 11909
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 10.12 18:00
  • 0
Комментарий к "На Западе испугались российского Т-95"
  • 10.12 16:02
  • 1555
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 10.12 01:41
  • 1
В России разработали «Людмилу» с ИИ для защиты от дронов
  • 10.12 00:55
  • 5
Трамп назвал "произведением искусства" бомбардировщики, наносившие удары по Ирану
  • 09.12 21:40
  • 0
Ответ на "В сети опубликовали рендеры «тупикового» российского танка Т-95"
  • 09.12 18:36
  • 2
В США российский МиГ-35 назвали замечательной катастрофой
  • 09.12 18:16
  • 0
Комментарий к "В США российский МиГ-35 назвали замечательной катастрофой"
  • 09.12 17:45
  • 11
В США российский Т-14 «Армата» описали одним словом
  • 09.12 16:41
  • 1
В сети опубликовали рендеры «тупикового» российского танка Т-95
  • 09.12 16:39
  • 1
В США российского «Терминатора» раскритиковали тремя словами