Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2248
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
  • 02.05 13:14
  • 2
В России прокомментировали появление американского «Темного орла» на Ближнем Востоке
  • 02.05 13:08
  • 1
«Ведьмак 3» запустили на российском процессоре «Иртыш»
  • 02.05 13:01
  • 2
В Центр Кеннеди прибыло оборудование для лунной миссии Artemis III
  • 02.05 12:49
  • 1
Российские ученые изобрели патрон для гладкоствола, «ослепляющий» FPV-дроны
  • 02.05 12:40
  • 1
«Ростех» назвал условие для гарантированного обнаружения БПЛА
  • 02.05 09:14
  • 1
Правит сигнал: фронтовые инженеры увеличили радиус применения ударных БПЛА
  • 02.05 09:01
  • 1
Российский беспилотник "Молния-2" обошел противодронную защиту ВСУ (Forbes, США)
  • 02.05 08:31
  • 1
До начала СВО отрасль БПЛА была "на окраинах", заявил Медведев
  • 02.05 06:49
  • 2
Искусственный интеллект на поле боя
  • 02.05 00:02
  • 0
Комментарии к "В ВСУ допустили сценарий российского ядерного удара" и "На Западе обсуждают слова замкомандующего ВС ВСУ об опасности применения ТЯО РФ"
  • 01.05 21:30
  • 15650
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 01.05 18:56
  • 0
Комментарии к "На Украине заявили о применении «Ковра» российского Су-57" и к "В США объяснили появление «Ковра» у российского Су-57"
  • 01.05 18:06
  • 0
Комментарии к "В США констатировали исчезновение Су-57" и к "В США предложили «спасение» для российского ПАК ДА"
  • 01.05 15:00
  • 31
Путин сможет отправлять военных на защиту соотечественников от ареста за границей (The Times, Великобритания)
  • 01.05 10:17
  • 5
Экономике России предрекли тектонические изменения через 10 лет