Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2241
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
  • 25.04 05:39
  • 21
Новая политика Китая: увеличение процента учёных в ЦК КПК для ускорения развития
  • 25.04 04:14
  • 15628
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 24.04 23:58
  • 2
Российский дрон-амфибия "Меридиан" готов к испытаниям на воде
  • 24.04 21:47
  • 1
Министр финансов Украины Марченко: "У нас достаточно средств и оружия, чтобы противостоять России хотя бы до середины 2025 года" (El País, Испания)
  • 24.04 16:17
  • 2
Окружить работой: как Российская армия меняет тактику наступления
  • 24.04 15:48
  • 130
Обзор программы создания Ил-114-300
  • 24.04 13:10
  • 6
Уникальность российского «Терминатора» объяснили
  • 24.04 10:43
  • 1094
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 24.04 09:58
  • 0
Экономика, как зеркало политики
  • 24.04 04:46
  • 4
Франция подставляет Польшу под ядерный ответ России
  • 24.04 04:45
  • 1
Линкор по цене авианосца: ВМС США запросили финансирование для класса Trump
  • 24.04 04:31
  • 1
"Эпическая ярость". Реализуется сценарий, который эксперты не предусмотрели (Interia, Польша)
  • 23.04 17:21
  • 1
Опутали берега: в ВМФ созданы антидронные подразделения
  • 23.04 12:06
  • 2
Комментарий к "В США выступили с тяжелым признанием о российском оружии в зоне СВО"
  • 23.04 03:59
  • 1
Концерн Rheinmetall запустил серийное производство безэкипажных надводных аппаратов Kraken K3 Scout