Нанотрубку превратили в крошечный транзистор. Это может изменить всю электронику
Для повышения мощности процессоров нам нужно уменьшать размеры транзисторов. В этот раз устройство удалось уменьшить до рекордных масштабов
Транзисторы, которые используются для переключения и усиления электронных сигналов, часто называют «строительными блоками» всех электронных устройств, включая компьютеры. Например, Apple утверждает, что чип, на котором будут работать iPhone следующих поколений, содержит 15 миллиардов транзисторов.
Компьютерная индустрия десятилетиями была сосредоточена на разработке все меньших и меньших транзисторов, но сталкивается с ограничениями кремниевой технологии. В последние годы исследователи сделали значительные шаги в разработке нанотранзисторов, которые настолько малы, что миллионы из них могут поместиться на булавочной головке. Но запросы пользователей растут и требуется все сильнее уменьшать размеры этих устройств.
В новой работе исследователи создали крошечный транзистор, приложив одновременно силу и электрический ток небольшого напряжения. Вместе они позволили нагревать углеродную нанотрубку, состоящую из нескольких слоев, до тех пор, пока внешние оболочки трубок не отделились, оставив только однослойную нанотрубку.
Затем тепло и деформация изменили структуру нанотрубки: обычно в ней атомы углерода соединяются, образуя одноатомную стенку, но при таком воздействии положения атомов поменялись. В результате модифицированная нанотрубка приобрела свойства, которые позволили использовать ее в качестве транзистора.
«Полупроводниковые углеродные нанотрубки перспективны для изготовления энергоэффективных нанотранзисторов для создания микропроцессоров не на основе кремния, — сказал доктор Дай-Мин Тан из Международного центра наноархитектоники материалов в Японии. — Однако контроль хиральности отдельных углеродных нанотрубок, которая однозначно определяет атомную геометрию и электронную структуру, остается большой проблемой. В этой работе мы разработали и изготовили транзисторы из углеродных нанотрубок, изменив локальную хиральность сегмента металлической нанотрубки путем нагрева и механической деформации».