Инженеры из Стэнфорда (Stanford University) презентовали чип, изготовленный из углеродных нанотрубок (CNT). На сегодняшний день это наиболее удачное решение давней проблемы ухудшения проводимости при сборе таких материалов в упорядоченный массив.
В представленном на конференции International Electron Devices Meeting (IEDM) чипе (на заглавном фото) транзисторы сгруппированы в «каскадной» последовательности, необходимой для функционирования вычислительной логики и памяти, и полностью совместимы с современными стандартами интегральных схем.
В чипе использовано несколько оптимизирующих технологий, изобретённых инженерами Стэнфорда. Новая методика носит название «СБИС-совместимое удаление металлических нанотрубок» (VLSI-compatible Metallic Nanotube Removal – VMR). Как можно догадаться из названия, технология предназначена для решения одной из главных проблем транзисторов такого типа – металлических нанотрубок, которые пропускают ток всегда, даже когда это не требуется, и могут привести к короткому замыканию.
VMR основана на идее разбивать нанотрубки высоким напряжением (что напоминает другой похожий проект стэнфордских специалистов), впервые предложенной IBM в 2001 году. Вкратце: учёные нашли совместимый со СБИС-стандартом способ создания сетки электродов, которая не только изымает неправильно работающие трубки, но и может использоваться для построения разных типов схем.
«Это действительно шаг вперёд, теперь мы можем создавать целые схемы вместо одиночных транзисторов. Технология использования углеродных нанотрубок вышла за пределы чисто научной области и приближается к сфере производства», — говорит один из авторов исследования Филип Вонг (H.-S. Philip Wong).
Помимо прочего интегральная схема, показанная стэнфордскими инженерами, обладала трёхмерной «планировкой» и построена была с использованием многослойных углеродных нанотрубок. Такое расположение сокращает затраты энергии, необходимой для передачи данных, и позволяет поместить больше транзисторов на одном чипе. Больше информации о VMR и трёхмерных схемах можно почерпнуть в пресс-релизе университета.
Разработки в области использования микроскопических цилиндров из углерода, в роли батареек и сверхпроводников, ведутся уже давно. Специалисты всерьёз рассматривают их как новое поколение материалов, способных повысить скорость и энергоэффективность микросхем. Также на этой основе ведутся исследования в области сверхдолговечной памяти.
Углеродные нанотрубки вообще отличаются почти повсеместностью применения – так, ранее мы рассказывали о получении из них многометровых волокон, о бронежилетах из них, о том, как трубки могут контролировать уровень сахара в крови и измерять остроту соуса чили, а также об их пористых углеродных собратьях.
