Войти

Углеродные транзисторы перешагнули барьер производительности

2124
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
  • 10.11 03:15
  • 2
Авианосец «Фуцзянь» официально вошёл в состав китайских ВМС
  • 10.11 02:00
  • 1
Российский «Стрелец» с пятью стволами направят в зону СВО
  • 10.11 01:46
  • 4
Прогнозы Илона Маска: ИИ полностью заменит работающих за компьютерами. Приложения исчезнут, а звук и изображение будет создавать ИИ
  • 10.11 00:28
  • 11422
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 09.11 15:48
  • 183
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 09.11 15:24
  • 3
Президент Филиппин обсудил покупку подводных лодок с руководством Hanwha Ocean
  • 09.11 13:43
  • 2
Владимир Путин: все планы по созданию перспективных систем вооружения выполняются
  • 08.11 19:15
  • 2
В США предрекли «военный кошмар» для России
  • 08.11 18:45
  • 4
Министерство обороны России закупает новую 300-мм РСЗО "Сарма"
  • 08.11 17:54
  • 66
МС-21 готовится к первому полету
  • 08.11 15:51
  • 2
Сможет ли Россия сбивать американские крылатые ракеты "Томагавк"? (The National Interest, США)
  • 08.11 15:31
  • 1
Минобороны России опубликовало кадры боевых вылетов Су-35С по уничтожению объектов военной инфраструктуры ВСУ
  • 08.11 02:04
  • 45
Несколько необычное «преломление» темы авианосцев.
  • 07.11 20:53
  • 2
«Роскосмос» рассказал о запуске ракеты «Протон»
  • 07.11 19:42
  • 2
Судить россиян будут при помощи искусственного интеллекта