Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2138
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
  • 01.12 05:37
  • 4
B-21 Raider и пределы технологической революции в военном деле
  • 01.12 02:08
  • 11733
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 30.11 21:24
  • 1
Система С-300П и ее модификации
  • 30.11 20:44
  • 0
Комментарий к "B-21 Raider и пределы технологической революции в военном деле"
  • 30.11 17:20
  • 42
Италия заказала первые боевые машины пехоты KF41 Lynx
  • 30.11 05:37
  • 3
Трамп назвал "произведением искусства" бомбардировщики, наносившие удары по Ирану
  • 29.11 21:04
  • 1
Скотт Риттер: без контроля над вооружениями человечество движется к гибели
  • 29.11 20:52
  • 0
Комментарий к "Пуститься по миру: как Киев намерен содержать армию в 800 тыс. человек"
  • 29.11 19:36
  • 0
Комментарий к "Почему оторванная от реальности Европа не станет поддерживать Украину в конфликте (The Telegraph UK, Великобритания)"
  • 29.11 15:47
  • 80
МС-21 готовится к первому полету
  • 29.11 11:46
  • 9
Российскому среднемагистральному лайнеру МС-21 «сократили» дальность полета
  • 29.11 11:13
  • 8
Силуанов: время углеводородного сырья уходит, экономике нужны другие «двигатели»
  • 29.11 10:53
  • 3
Пуститься по миру: как Киев намерен содержать армию в 800 тыс. человек
  • 29.11 07:28
  • 0
Комментарий к "Война России с НАТО будет намного стремительнее, чем конфликт на Украине (Newsweek, США)"
  • 29.11 06:17
  • 0
Комментарий к "Беззащитная Великобритания – легкая мишень: когда Украина падет, мы будем следующими (The Independent, Великобритания)"