Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2229
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
  • 06.04 21:44
  • 15377
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 06.04 21:13
  • 984
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 06.04 19:44
  • 115
МС-21 готовится к первому полету
  • 06.04 19:40
  • 0
Комментарий к "Идеальный самолёт не спасёт: Россия сыграла в другую игру"
  • 06.04 14:56
  • 0
Комментарий к "Основной прорывной мощью российской армии являются танки, заявили в УВЗ"
  • 06.04 13:55
  • 1
Основной прорывной мощью российской армии являются танки, заявили в УВЗ
  • 06.04 13:45
  • 3
Сроки создания полностью российского спутника связи «сдвинулись»
  • 06.04 13:29
  • 1
БМО-Т могут вооружить дистанционным модулем, сообщили в УВЗ
  • 06.04 13:26
  • 1
«Уран», мы ломим: в России создан наземный дрон для штурмовиков
  • 06.04 13:12
  • 1
203-мм американские САУ M110A2 появились на вооружении украинской армии
  • 06.04 04:12
  • 1
Насколько US Navy (ВМФ) способен обеспечить победу американцев в современной войне?
  • 06.04 03:53
  • 1
Bloomberg узнало о сценарии разблокирования Ормузского пролива без участия США
  • 06.04 02:30
  • 1
Островной инстинкт: как развивается военное сотрудничество РФ и Индонезии
  • 05.04 22:24
  • 1
Комментарий к "Украина и Иран — уже часть мировой войны? Отвечает американский полковник (Pravda, Словакия)"
  • 05.04 19:29
  • 1
Воевавших на стороне России корейцев из КНА в ВСУ явно недооценили