Поскольку вычисления перешли в сферу наноскопии, инженерам все труднее и труднее следовать закону Мура, в котором, по сути, говорится, что скорость обработки компьютерных чипов должна удваиваться каждые год-два. Однако исследователи IBM на днях сообщили о новом способе соблюдения этого закона. Использование ультратонких материалов, по словам инженеров, сделает транзисторы , базовые элементы обработки сигналов в микрочипах, меньше и быстрее, чем когда-либо прежде.
Новое поколение транзисторов из углеродных нанотрубок
Инженеры из IBM спроектировали и успешно собрали транзисторы из углеродных нанотрубок, которые намного меньше и эффективнее кремниевых аналогов.
В течение десятилетий вычислительная скорость увеличивалась по мере того, как кремниевые транзисторы уменьшались в размерах, но в настоящее время эта динамика почти достигла своего предела. Поэтому ученые начали экспериментировать с углеродными нанотрубками — свернутыми листами атомов углерода толщиной всего в 1 нанометр. Но трудности, связанные с использованием и особенностями этого материала, означали, что для оптимальной работы нанотрубчатые транзисторы должны быть даже больше, чем текущие кремниевые, размер которых составляет порядка 100 нанометров в поперечнике.
Чтобы сократить размеры транзисторов, команда ученых использовала новую методику построения контактов, которая позволяет пропускать ток сквозь углеродные нанотрубоки. Они сконструировали контакты из молибдена, которые связываются непосредственно с концами нанотрубок, делая их меньше. Они также добавили кобальт, чтобы соединение могло осуществляться при более низкой температуре, что позволило сократить зазор между контактами.
Проведение достаточного электрического тока от одного контакта к другому требует нескольких «проводов» из нанотрубок. Исследователям удалось создать в каждом транзисторе систему из нескольких параллельных трубок, расположенных близко друг к другу. Общий объем транзистора в итоге составил всего 40 нанометров, о чем исследователи сообщают в Science. Испытания показали, что новые транзисторы будут быстрее и эффективнее, чем кремниевые. Не исключено, что Кремниевая долина вскоре может уступить дорогу Углеродной.