IBM повідомила про прорив у створенні транзисторів на вуглецевих нанотрубках

Інженери з дослідницького центру IBM розробили методику, що дозволяє підводити невеликі (до 10 нанометрів) електричні контакти до вуглецевих нанотрубок без серйозного збільшення опору. У новій техніці ключовим моментом виявилося утворення хімічних зв'язків між нанооб'єктом і металом контакту. Технологія буде використовуватися у створенні високопродуктивних комп'ютерів на базі вуглецевих нанотрубок. Дослідження опубліковано в журналі, коротко результати описує MIT Technology Review.


Автори роботи запропонували використовувати як матеріал контакту молібден. При хімічній взаємодії з кінцем одностінної напівпровідникової нанотрубки метал утворює карбід молібдена, Mo2C. В результаті вдалося створити фрагмент електричного ланцюга з 9-нанометровим контактом і опором всього від 25 до 36 кілоом. Такий пристрій виявився здатним нести струм в 15 мікроампер всього по одній нанотрубці. Такий струм на порядки більший, ніж через аналогічний переріз у мідному дроті.


Такий підхід до створення контактів біля напівпровідникової нанотрубки відрізняється від раніше використовуваних методів напилення. Головною його перевагою є невеликий розмір контактного майданчика - менше 10 нанометрів. Традиційні ж методи дозволяли напилювати поверх нанотрубки металеві контакти, покриваючи довжину в 200 нанометрів. Для порівняння, елементи транзисторів, що використовуються в сучасній техніці, мають розміри від 14 нанометрів.

Головною проблемою, що виникає перед фізиками, був той факт, що зменшення розмірів контакту швидко призводить до зростання опору. Однак використовувати великі контакти в мікроелектронних чіпах неможливо - буде потрібно занадто велика площа самого пристрою, для розміщення на ньому мільярдів майбутніх транзисторів. Разом з тим, дослідження передбачали, що при зменшенні розмірів контактів від 200 до 9 нанометрів опір має зрости до 65 кілоом, що зробить нанотрубки непримінними в мікроелектроніці.

Інженери IBM розробляють транзистори на напівпровідникових нанотрубках в рамках програми зі створення до 2020 року повноцінної «нанотрубкової» технології для комп'ютерів. Порівняно з передовими кремнієвими MOSFET, такі транзистори можуть бути вп'ятеро швидшими.

Перший прототип обчислювального пристрою на вуглецевих нанотрубках був розроблений фахівцями з Університету Стенфорда в 2013 році. Його продуктивність була порівнянна з процесором Intel 4004, випущеним 1971 року.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND