Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2194
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
  • 15.02 18:09
  • 14329
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 15.02 15:50
  • 38
КРЭТ: дирижабли с локаторами ПРО могут появиться в России
  • 15.02 11:37
  • 1
С полком и расстановкой: во всех округах созданы части войск беспилотных систем
  • 15.02 09:54
  • 1
В США указали на недостатки Су-57
  • 15.02 03:06
  • 2
Комментарий к "How Russian Air Doctrine Shaped the Su-57 “Felon” Fighter"
  • 14.02 17:04
  • 6
"Уникальные люди". Эксперт о подготовке российского спецназа
  • 14.02 13:13
  • 1
Сергей Миронов предложил отправлять на фронт тех, кто решил замедлить Telegram
  • 14.02 07:03
  • 1
Европа надорвалась в попытке превзойти США по тратам на Зеленского
  • 14.02 04:30
  • 108
"Для прорыва островных цепей". Китай дал мощный ответ Пентагону
  • 13.02 15:47
  • 1
В России вспомнили о предшественниках современных боевых роботов
  • 13.02 15:41
  • 1
В «Ростехе» сообщили об применении танков с БПЛА для поражения одиночных целей
  • 13.02 15:19
  • 4
Если «Телега» встанет: вопросы от военных и размышления военкоров
  • 13.02 07:49
  • 100
МС-21 готовится к первому полету
  • 13.02 07:38
  • 0
Комментарий к "Рютте грозит «разрушительным» ответом, если ВС РФ заблокируют Сувалкский коридор"
  • 13.02 07:03
  • 1
Су-57 только что получил новую смертоносную систему вооружения (The National Interest, США)