Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2141
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
  • 08.12 05:27
  • 18
"Вампиры" против "Гераней" на Украине
  • 08.12 05:22
  • 11871
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 08.12 03:57
  • 0
Ответ на "«Снести континент с лица земли». Хватит ли сил России на войну с НАТО?"
  • 07.12 19:28
  • 1
«Снести континент с лица земли». Хватит ли сил России на войну с НАТО?
  • 07.12 10:18
  • 1
В Китае испытали прототип первой ступени ракеты-носителя Zhuque-3 VTVL-1 на метане с возвратом в точку старта
  • 07.12 08:55
  • 1548
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 07.12 05:39
  • 8
В США российский Т-14 «Армата» описали одним словом
  • 07.12 05:33
  • 57
Продолжается разработка перспективного тяжёлого транспортного самолёта "Слон"
  • 07.12 01:39
  • 1
Комментарий к "На Западе назвали главное преимущество Су-57 перед F-35"
  • 06.12 09:09
  • 5
Стало известно о планах Индии купить российские С-500
  • 06.12 05:20
  • 25
В США перспективы российского Су-75 сравнили с «полетом фантазии»
  • 06.12 05:01
  • 5
В России оценили вооружение корейских Су-25
  • 06.12 04:23
  • 0
Комментарий к "СМИ США: новый авианосец «Джон Кеннеди» устареет уже к окончанию строительства"
  • 05.12 23:22
  • 1
Москва и Нью-Дели обсудили выпуск SSJ в Индии
  • 05.12 12:09
  • 15
Прогнозы Илона Маска: ИИ полностью заменит работающих за компьютерами. Приложения исчезнут, а звук и изображение будет создавать ИИ