Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2238
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
  • 20.04 05:07
  • 5
Путин сможет отправлять военных на защиту соотечественников от ареста за границей (The Times, Великобритания)
  • 20.04 01:43
  • 15593
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 20.04 01:37
  • 1
Арктический заслон: в Заполярье развернули новый вертолетный полк
  • 20.04 01:30
  • 1
Украина позволила Германии наблюдать за ударами по России в режиме реального времени
  • 19.04 22:00
  • 0
Комментарий к "Швеция предупреждает: Россия может в любой момент захватить один из островов, чтобы испытать НАТО на прочность (The Times, Великобритания)"
  • 19.04 15:52
  • 1
В России создают "умного помощника" для инженеров, конструкторов и изобретателей
  • 19.04 09:01
  • 1
Комментарий к "Западу для войн нового типа понадобилась Украина"
  • 19.04 04:01
  • 10
Нужна ли России морская авиация, и, если да, то какая?
  • 19.04 02:22
  • 0
Комментарий к "Прости, Америка: у России скоро будет флот из десяти новых подводных лодок класса “Ясень” с гиперзвуковыми ракетами (19FortyFive, США)"
  • 18.04 20:16
  • 0
Комментарий к "В России сочли ВМФ России одноразовым"
  • 18.04 18:45
  • 1
Итальянские Iveco LMV назвали лучшими бронеавтомобилями ВС России
  • 18.04 18:09
  • 1
Показаны пусковые установки перехватчиков БПЛА Coyote C-UAS на кораблях ВМС США
  • 18.04 13:27
  • 1
Прости, Америка: у России скоро будет флот из десяти новых подводных лодок класса “Ясень” с гиперзвуковыми ракетами (19FortyFive, США)
  • 18.04 13:14
  • 1
В России сочли ВМФ России одноразовым
  • 18.04 09:58
  • 1092
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана