Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2306
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
  • 30.06 21:19
  • 16218
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 30.06 18:38
  • 3
В Госдуме предложили приравнять к госизмене коррупцию в военной сфере
  • 30.06 18:14
  • 1
ОСК создаст собственный дивизион двигателестроения
  • 30.06 11:32
  • 1
Комментарий к "Украина предложила воевать только в четырех регионах. Почему Россия на это не пойдет?"
  • 29.06 19:33
  • 0
Комментарий к "Для войны с Россией. На создании какого оружия сосредоточилась Европа"
  • 29.06 18:35
  • 2
Комментарий к "Россия задействовала свои самые тяжелые и быстрые истребители-перехватчики для стратегических задач в Арктике. Насколько эффективен МиГ-31БМ? (Military Watch Magazine, США)"
  • 29.06 13:57
  • 1
Новейшие БПЛА «Герань Сикер» легко обходят ПВО ВСУ и поражают защищённые цели
  • 29.06 13:42
  • 1
Российские авиационные двигатели ПД-8 запущены в серийное производство
  • 29.06 13:28
  • 1
Для войны с Россией. На создании какого оружия сосредоточилась Европа
  • 29.06 09:06
  • 1
Российский атомный крейсер типа "Киров" и американский эскадренный миноносец Zumwalt: какой из кораблей лучше? (Military Watch Magazine, США)
  • 29.06 05:21
  • 0
Комментарий к "Немецкая армия готовится к тому, что еще недавно было немыслимо: к войне с Россией (19FortyFive, США)"
  • 29.06 03:53
  • 0
Комментарий к "Зеленский пообещал за 40 дней вывести Россию из конфликта. Что это значит?"
  • 29.06 01:45
  • 1
Спущен на воду головной чилийский многоцелевой десантный корабль-док Magallanes
  • 28.06 22:22
  • 0
Комментарий к "Российский «Адмирал Нахимов» превзошел американский «Зумвальт»"
  • 28.06 21:46
  • 1
Один небезинтересный исторический документ - письмо главы русской фашистской партии в Харбине Сталину (конец августа 1945 г.)