Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2262
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
  • 09.05 06:07
  • 4
В аэропорту Дубая замечена китайская боевая лазерная система «Гуанцзянь-21А»
  • 09.05 01:52
  • 543
Международные расчеты, минуя доллар, по странам
  • 09.05 01:47
  • 15740
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 08.05 19:13
  • 3
На подходе украинская баллистика: промедление здесь смерти подобно
  • 08.05 18:12
  • 0
Комментарий к "«Будет применен «Орешник». Каким может быть российский удар по Киеву?"
  • 08.05 16:17
  • 36
Путин сможет отправлять военных на защиту соотечественников от ареста за границей (The Times, Великобритания)
  • 08.05 15:57
  • 11
Экономике России предрекли тектонические изменения через 10 лет
  • 08.05 10:58
  • 1
«Будет применен «Орешник». Каким может быть российский удар по Киеву?
  • 08.05 10:16
  • 5
Не линия фронта, а зона смерти. Что можно сделать со всемогущими FPV-дронами?
  • 08.05 09:48
  • 118
МС-21 готовится к первому полету
  • 08.05 09:20
  • 2
Испания и Турция начали предварительные переговоры по продаже истребителей KAAN
  • 08.05 05:39
  • 0
Комментарий к "Не линия фронта, а зона смерти. Что можно сделать со всемогущими FPV-дронами?"
  • 08.05 04:16
  • 0
Комментарий к "Шантаж и ядерная дилемма"
  • 08.05 01:42
  • 6
Великобритания собрала десять стран, чтобы окружить Россию с моря, не пригласив США (Sohu, Китай)
  • 08.05 01:21
  • 0
К вопросу о параде Победы 2026 г.