Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

1919
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
  • 23.04 11:50
  • 977
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 23.04 00:32
  • 114
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 22.04 14:32
  • 0
План «Орша»: В Сувалкском коридоре стартовали польско-литовские учения
  • 22.04 11:44
  • 24
Национальная политика и миграция
  • 22.04 11:19
  • 2704
Как насчёт юмористического раздела?
  • 22.04 04:46
  • 18
Американский эксперт: Военный конфликт на Украине показал необходимость создания танков нового поколения
  • 22.04 02:45
  • 6
Севморпути нужны железные дороги и мосты
  • 21.04 13:22
  • 4146
Оценка Советского периода в истории России.
  • 21.04 11:40
  • 295
Главком ВМФ России: проработан вопрос о создании нового авианосца
  • 21.04 11:36
  • 10
США желают увеличения военного присутствия Индии в Индо-Тихоокеанском регионе для сдерживания КНР - СМИ
  • 21.04 09:17
  • 76
Членство в НАТО в обмен на территорию. Зачем Армения проводит военные учения с США
  • 21.04 03:17
  • 4
БМП-3: королева пехоты
  • 20.04 23:22
  • 1
«Аналог российской системы С-400»: Иран представил новый зенитно-ракетный комплекс Bavar-373 на белорусском шасси
  • 20.04 20:24
  • 4
Российская армия получила партию новых танков Т-80БВМ
  • 20.04 20:22
  • 1
Французская корабельная крылатая ракета NCM