Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2234
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
  • 13.04 04:47
  • 1067
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 13.04 03:08
  • 0
Комментарий к "Возрождение Третьего Рейха, или сатанинские* звезды над Германией…"
  • 13.04 02:08
  • 1
На Украине показали БЭК-авианосец
  • 13.04 01:53
  • 1
Трамп вспылил и сорвался на Рютте из-за бездействия НАТО по Ирану (Politico, США)
  • 13.04 01:38
  • 1
Лёд тронулся, или Непослушный питомец из Прибалтики
  • 12.04 19:45
  • 0
Комментарий к "«Пока не возьмем на абордаж, не успокоятся». Запад готовит тотальную морскую блокаду России"
  • 12.04 13:45
  • 15503
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 12.04 07:58
  • 1
Что необходимо самолетам 5 и 6-го поколений без учета малозаметности. И какие страны в этом впереди.
  • 12.04 02:38
  • 0
Каковы перспективы боевой авиации без "малозаметности".
  • 12.04 02:08
  • 1
Комментарий к "США возвращаются к авиации 4 поколения. Почему? Разбираемся в проблеме"
  • 11.04 20:03
  • 2
Пошли суда: фрегат «Адмирал Григорович» провел два наших танкера через Ла-Манш
  • 11.04 19:15
  • 0
Комментарий к "Алжирский Су-57 впервые показали на качественном снимке"
  • 10.04 19:59
  • 0
Комментарий к "Ад разверзся: Зеленский взмолился о пощаде. Русские только вошли во вкус"
  • 10.04 18:49
  • 1
Структурный коллапс НАТО — результат отрыва от реальности (The Spectator, Великобритания)
  • 10.04 17:35
  • 0
Комментарий на взгляд из 2021 г. (Чжунго цзюньван (Китай): США и Россия «демонстрируют друг другу» асимметричную боевую мощь)