Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2218
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
  • 26.03 00:22
  • 808
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 26.03 00:08
  • 15126
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 25.03 23:29
  • 0
Комментарий к "«Выкидной нож» России модифицировали"
  • 25.03 22:36
  • 1
США собираются обсуждать с Россией новые виды ядерного оружия
  • 25.03 21:21
  • 0
Комментарий к "Смогут ли иранцы "завалить" "Стратосферные крепости" – 256-тонные B-52"
  • 25.03 19:58
  • 0
Комментарий к "Самолеты вертикального взлета: тупик или будущее авиации"
  • 25.03 17:47
  • 0
Ключевой фактор поддержания региональной стабильности
  • 25.03 17:45
  • 1
НИУ ВШЭ: бума промышленной робототехники в России ожидать пока не стоит
  • 25.03 17:24
  • 1
В России появится собственный 90-нанометровый литограф
  • 25.03 01:40
  • 1
Reuters: Китай картографирует подводный рельеф трёх океанов в военных целях
  • 25.03 01:31
  • 1
Обман США Израилем теперь выдают за ошибку
  • 24.03 19:34
  • 4
Нужна ли России морская авиация, и, если да, то какая?
  • 24.03 11:46
  • 1
Трамп неожиданно заявил, что армия США временно прекращает атаковать Иран
  • 23.03 22:40
  • 0
Комментарий к "Почему Россия не может создать конкурентоспособный автомобиль, но производит лучшие в мире истребители?"
  • 23.03 21:06
  • 0
Комментарий к "Пехота ВСУ меняет свою тактику"