Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2233
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
  • 10.04 02:41
  • 0
Комментарий к "В США назвали Су-57 угрозой для F-35"
  • 09.04 22:56
  • 15453
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 09.04 20:00
  • 0
Комментарий к "Российский ЗРК С-400 "Триумф" — головная боль НАТО (The National Interest, США)"
  • 09.04 15:57
  • 1
В России испытывают двигатель, который в будущем может использоваться для полетов на Марс
  • 09.04 15:56
  • 0
Под чужим «ядерным зонтиком»: цена безопасности
  • 09.04 15:46
  • 0
Лёд тронулся, или Непослушный питомец из Прибалтики
  • 09.04 13:27
  • 1
В США заждались российского МиГ-41
  • 09.04 13:24
  • 3
В США назвали Су-57 угрозой для F-35
  • 09.04 13:22
  • 1
Медведев: сделка на условиях Ирана будет означать публичное поражение Трампа
  • 09.04 12:49
  • 2
В России запатентовали тихий сверхзвуковой пассажирский самолет — он будет летать со скоростью 2100 км/ч
  • 09.04 10:52
  • 1046
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 09.04 01:14
  • 4
Новый вычислительный чип может работать даже в потоке раскаленной лавы
  • 08.04 17:52
  • 1
Новейший авиадвигатель ПД-8 завершает сертификацию
  • 08.04 15:28
  • 0
«Научите свою дочь разговаривать на польском»
  • 08.04 15:26
  • 3
Миссию к Луне Artemis II назвали несоразмерно дорогой