Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

1607
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!
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
  • 29.10 22:40
  • 19
Jyllands-Posten (Дания): дрон против танка. Кто выиграет войну будущего?
  • 29.10 22:35
  • 1
МРК "Одинцово" в рамках госиспытаний провел в Балтийском море стрельбы из комплекса "Панцирь-М"
  • 29.10 20:40
  • 1
«Тосочка» согреет врага
  • 29.10 19:47
  • 212
Су-34 меняет профессию: экипажи бомбардировщиков научат сбивать самолёты
  • 29.10 19:45
  • 124
Пуск гиперзвуковой ракеты "Циркон" впервые показали на видео
  • 29.10 16:17
  • 3
Эксперт: беспилотник "Орион" повысит мощь армейской авиации России
  • 29.10 16:14
  • 6
Бойцы новой эры
  • 29.10 13:31
  • 2
Yahoo News Japan (Япония): если взять британский двигатель и оригинальные крылья, получим сильнейший в мире истребитель МиГ-15!
  • 29.10 13:19
  • 12
Армения хитростью избежала стратегической катастрофы
  • 29.10 12:53
  • 11
Союзничек…
  • 29.10 12:24
  • 3
The National Interest (США): загадочный российский малозаметный истребитель ПАК ДП 6-го поколения изменит правила игры?
  • 29.10 11:34
  • 6
Воскресшая сердюковщина
  • 29.10 10:50
  • 1
Россия с 2021 года начнет развертывание спутниковой группировки "Сфера"
  • 29.10 10:28
  • 1
Тайна купола: в США рассекретили данные о советском "сверхоружии"
  • 29.10 09:21
  • 2
В авиационные части армейской авиации активно поступают новые образцы техники