Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2150
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
  • 18.12 16:37
  • 12279
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 18.12 11:13
  • 1
Первый коммерческий заказчик новых Ту-214 выбирает Суперджет и Ил-114-300
  • 18.12 07:22
  • 0
Комментарий к "Названа уникальность российской ракетной системы С-500"
  • 18.12 05:59
  • 6
О роли ПВО в СВОйне - сейчас, и на ближайшую (год-два) перспективу.
  • 18.12 05:54
  • 0
Комментарий к "Два стратегических ракетоносца Ту-160М пополнили состав ВКС РФ в 2025 году"
  • 18.12 04:36
  • 0
Комментарий к "Американские Patriot научили трюку российских С-300"
  • 18.12 03:08
  • 0
Вопросы к "ВМС США подготовят к борьбе с российскими «Антеями»"
  • 18.12 02:51
  • 5
В РФ появится линия по производству чипов, которая к моменту создания устареет
  • 18.12 02:24
  • 0
Об объектовой и войсковой ПВО - в свете некоторых форумных сообщений.
  • 17.12 23:11
  • 0
Комментарий к "В США указали на место ВМФ России в мире"
  • 17.12 22:07
  • 3
Отлегло - «Варшавянка» цела, но есть ли гарантии, что противник удар не повторит
  • 17.12 16:52
  • 1
В Москве открылся центр подготовки специалистов для машиностроения
  • 17.12 15:13
  • 1
Американские Patriot научили трюку российских С-300
  • 17.12 07:33
  • 186
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 17.12 07:29
  • 1
Роскосмос намерен довести до 50% продукцию гражданского и двойного назначения