Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2078
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
  • 17.06 10:52
  • 902
Израиль "готовился не к той войне" — и оказался уязвим перед ХАМАС
  • 17.06 10:51
  • 252
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 17.06 09:34
  • 2
Ответ на "За распоряжением президента нарастить возможности Сухопутных войск стоит фактическая смена многолетней доктрины""
  • 17.06 07:54
  • 4
Мир с Ираном невозможен, если у Тегерана будет ядерное оружие - Трамп
  • 17.06 04:29
  • 1
СМИ США: Пентагон перебрасывает на Ближний Восток самолёты-заправщики в «беспрецедентном» количестве
  • 17.06 03:35
  • 5
Пентагон планирует развернуть к началу осени первую оперативную батарею гиперзвуковых ракет
  • 17.06 01:54
  • 4
После кейса "Ангстрема" власти изменят правила банкротства значимых компаний из-за «текущей экономической и политической ситуации»
  • 16.06 23:17
  • 1
Усталость металла: в районе Соледара разбился российский Су-25
  • 16.06 23:04
  • 9414
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 16.06 22:54
  • 1
Полковник объяснил принцип работы израильского «Железного купола»
  • 16.06 19:10
  • 5
Венгрия подписала контракт на закупку 218 боевых машин пехоты KF41 Lynx
  • 16.06 02:53
  • 1
Названы преимущества БМД-4М перед БМП-3
  • 16.06 02:16
  • 1
Financial Times: Порог применения Россией тактического ядерного оружия ниже публично заявленного российскими властями
  • 16.06 02:03
  • 1
Очередная МБР "ЯРС" загружена в шахтную пусковую установку в Козельском ракетном соединении
  • 16.06 01:52
  • 1
Введён в строй головной китайский фрегат нового проекта 054В