Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2087
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
  • 23.07 14:32
«Восточный щит»: заклятые соседи на пороге
  • 23.07 06:58
  • 9710
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 23.07 02:27
  • 1
Ответ на "В России назвали задачи «ультрасовременного» бомбардировщика США"
  • 23.07 01:32
  • 1
Астронавтам предложили жить внутри лунного кратера под «крышей»
  • 22.07 10:48
  • 83
Членство в НАТО в обмен на территорию. Зачем Армения проводит военные учения с США
  • 22.07 05:47
  • 0
Ответ на "В Китае назвали лучшее оружие России"
  • 22.07 04:21
  • 2
Ответ на ""Он будет большим": почему Путину стоит бояться новых британских истребителей"
  • 22.07 01:38
  • 3
Влитая пара: безэкипажные катера вооружат дронами «Скворец-ВМФ»
  • 22.07 00:18
  • 0
Ответ на "НАТО разработала грандиозный план борьбы с Россией. Но есть две загвоздки"
  • 21.07 23:10
  • 0
Ответ на "Эксперт Михайлов: Украина хочет бесплатное оружие, предлагая себя как полигон"
  • 21.07 22:34
  • 0
Ответ на "На Западе сравнили российский «Циркон» и американскую SM-6"
  • 21.07 21:51
  • 1
Ответ на "Ставки сделаны: к чему ведет милитаризация Германии - Мнения ТАСС"
  • 21.07 06:23
  • 1
«Калашников» рассказал об антидроновых возможностях «Вихря»
  • 20.07 21:07
  • 1
Шойгу заявил, что в войска скоро поступят системы ПВО нового поколения С-500
  • 20.07 21:04
  • 1
На вооружении "Искандера-М" стоят более семи ракет, рассказали в КБМ