Транзистор из нанотрубки может стать альтернативой кремниевому

Транзистор из нанотрубки может стать альтернативой кремниевому

Создан самый мелкий транзистор из углеродной нанотрубки. Устройство длиной всего девять нанометров трудится лучше, чем любое второе того же размера.

Уже более десяти лет исследователи пробуют применяеться неповторимым электрическим особенностям углеродных нанотрубок. Но доказать экспериментально им это не получалось. Исследователи из IBM, создавшие транзистор из нанотрубки, утверждают, что это первое экспериментальное подтверждение того, что возможно любой материал в состоянии заменить кремний размером меньше 10 нанометров.

Отечественные результаты показывают значение нанотрубок в самый сложном типе транзисторов, — говорит Джон Роджерс (John Rogers), доктор наук материаловедения из университета штата Иллинойс в Урбана-Шампейн. Он утвержает, что совсем ясно, что у нанотрубок существует потенциал стать конкурентоспособными кремнию.

Уменьшение кремниевых транзисторов за последние пара десятилетий стало причиной понижению цены электроники и к большей вычислительной мощности при меньшем энергопотреблении. Но кремниевые устройства размером в 10 нанометров, как говорит исследователь из IBM Watson Research Center в Йорктаун Хайтс (Нью-Йорк) Аарон Франклин (Aaron Franklin), были физическим пределом. Размером меньше уже сложнее осуществлять контроль перемещение электронов через каналы кремния, и выключение и включение устройства.

Для преодоления данной сложности корпорация Intel заявила в прошедшем сезоне, что переходит на новый, трехмерный транзистор, созданный для собственного 22-нанометрового поколения чипов. Другие компании трудятся с так называемыми транзисторами с ультратонким корпусом. Но, как узнается, не имеет значение, какой он формы, кремний остается кремнием, и совладать с ним на предельно малых размерах проблематично кроме того в этих новых конструкциях.

В качестве замены ему рассматривались различные материалы, среди них и углеродные нанотрубки. При том, что последний по сути есть многообещающим, до сих пор никто не демонстрировал транзистор из углеродной нанотрубки размером меньше 10 нанометров. По словам Франклина, их транзистор продемонстрировал, что он значительно лучше кремниевого прибора.

Дабы проверить, как размер транзистора из нанотрубки отражается на его производительности, несколько Франклина сделала пара транзисторов разных размеров из одной единственной нанотрубки. Они сложили тонкий слой изолирующего материала для нанотрубок. Исследователи кроме этого создали двухэтапный процесс для добавления электрических ворот к нанотрубке, не повреждая ее.

Эти способы отнюдь не готовы к производству, но они разрешили группе IBM сделать первые устройства нанотрубок размером менее 10 нанометров и проверить их в лабораторных условиях.

Инженеры IBM показали, что их транзистор из нанотрубки потребляет намного меньше энергии, чем другие транзисторы для того чтобы же размера. Помимо этого, устройство может пропускать больше тока, чем подобные кремниевые устройства, соответственно и сигнал в этом случае будет лучше.

По словам Франклина, еще необходимо будет решить пара важных инженерных задач. Во-первых, исследователи должны придумать лучшие методы, для получения чистой партии полупроводниковых нанотрубок. Во-вторых, необходимо продумать, как разместить много нанотрубок на идеально ровной поверхности.

Источник: www.technologyreview.com
Перевод: Л.

Углеродные нанотрубки

Интересные записи:

Популярные статьи на сайте: