Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2102
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
  • 04.09 12:04
  • 10377
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 04.09 10:47
  • 14
Терпение Мишустина лопнуло? Авиапрому прислали доктора – Германа Грефа
  • 04.09 06:59
  • 157
Путин и отношения с Азербайджаном: фокус на Южном Кавказе (Al Mayadeen, Ливан)
  • 04.09 05:12
  • 2
Малый с «Калибром»: как новые корабли усилят ВМФ России
  • 04.09 01:50
  • 1
Разбираем российскую стратегию Трампа (The National Interest, США)
  • 03.09 18:10
  • 1
Telegraph: армия России доказала, что она не "бумажный тигр"
  • 03.09 12:16
  • 0
Сербская осень
  • 03.09 05:48
  • 0
Комментарий к "Раскрыты подробности испытаний российского супертанка «Объект 195»"
  • 03.09 04:54
  • 0
Комментарий к "На Западе назвали важнейший созданный Россией боевой самолет"
  • 03.09 02:53
  • 1
На Западе назвали важнейший созданный Россией боевой самолет
  • 02.09 16:41
  • 1
Атомный подводный крейсер "Пермь" в море
  • 02.09 16:05
  • 1
ВКС России получили Ил-76МД-90А
  • 02.09 06:34
  • 1
Ответ на "Европе нужен собственный "путь войны" (Der Spiegel, Германия)"
  • 02.09 02:26
  • 1
Страны ШОС выступают за сохранение космического пространства свободным от оружия
  • 02.09 02:18
  • 1
Европе нужен собственный "путь войны" (Der Spiegel, Германия)