Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2226
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
  • 03.04 22:48
  • 0
Комментарий к "Стало известно о появлении новейшего радара у российских Су-35"
  • 03.04 21:12
  • 15356
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 03.04 17:05
  • 913
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 03.04 16:40
  • 1
Россия на Луне соберет ядерную ЭУ в 2032 году
  • 03.04 16:39
  • 1
Необитаемый подводный аппарат Guardian ВМС США действует автономно до 45 дней
  • 03.04 16:38
  • 1
Сроки создания полностью российского спутника связи «сдвинулись»
  • 03.04 16:27
  • 1
Первые сутки возвращения человечества к Луне: корабль Orion показал себя самым комфортным из американских
  • 03.04 04:44
  • 0
Комментарии к "Как усилить защиту нефтяной инфраструктуры России", и "Недружественный огонь: как Россия ответит на украинские атаки на Усть-Лугу"
  • 03.04 02:42
  • 2
Западная пресса: «Россия выстроила кольцо ПВО вокруг Москвы»
  • 03.04 01:13
  • 0
Комментарий к "Трёхходовка Нетаньяху. Трамп лишь ширма? Раскрыта стратегическая игра Израиля"
  • 02.04 18:35
  • 1
«Калибры» навели Индонезию на российские подлодки
  • 02.04 18:30
  • 1
Российская «Скорлупа» поступила в зону СВО
  • 02.04 18:23
  • 1
Как усилить защиту нефтяной инфраструктуры России
  • 02.04 18:15
  • 1
Недружественный огонь: как Россия ответит на украинские атаки на Усть-Лугу
  • 02.04 17:58
  • 112
МС-21 готовится к первому полету