На протяжении вот уже нескольких десятилетий электронные устройства становятся все меньше и меньше. Количество транзисторов на одном полупроводниковом чипе уже измеряется миллиардами, но, как известно, предел есть во всем, в том числе и у физических возможностей кремниевых транзисторов. В полупроводниковой индустрии этот предел называется «red brick wall». На днях исследователи IBM заявили о том, что им удалось найти способ перепрыгнуть через эту «кирпичную стену» и потенциально ускорить процесс замены кремниевых транзисторов транзисторами на углеродных нанотрубках.
Сама «обходная» технология была разработана исследовательской группой научно-исследовательского центра IBM имени Томаса Уотсона, а научная статья, посвященная прорыву, опубликована в журнале Science.
Главное преимущество предложенной специалистами IBM технологии заключается в применении нового способа соединения сверхтонких металлических проводов и углеродных нанотрубок, позволяющего сократить ширину контакта без увеличения электрического сопротивления. Авторы исследования заверяют, что разработка позволит создавать контакты размером до 1,8 нм, то есть на четыре поколения вперед.
Одной из главных проблем для производителей чипов является неуклонный рост электрического сопротивления и чрезмерный нагрев проводных соединений по мере их уменьшения, что в свою очередь ограничивает производительность чипов с транзисторами.
Утверждается, что разработка IBM уже в начале следующего десятилетия позволит уменьшить ширину контакта между этими двумя материалами до немыслимых 40 атомов. Более того, спустя три года после достижения рубежа в 40 атомов исследователи рассчитывают выйти на новый уровень – 28 атомов!
Возможность уменьшить электрическое сопротивление позволяет не только обеспечить дальнейшее уменьшение размеров транзисторов и, соответственно, полупроводниковых чипов, но и сдвинуться с мертвой точки, на которой мы находимся как минимум последние десять лет, и существенно увеличить быстродействие компьютерных процессоров.
В исследовательской работе специалистов IBM рассказывается о большом преимуществе экзотического полупроводникового материала, который давно «обещает» золотые горы для полупроводниковой промышленности, но при этом отличается весьма сложным «характером». Как многие уже догадались речь идет о графене. Однослойные углеродные нанотрубки представляют собой трубкообразные структуры из графена (моноатомный слой, образованный из атомов углерода). Не лишним будет напомнить, что впервые о создании транзистора из углеродных нанотрубок компания IBM сообщила в 2002 году.
Источник: NYT