| |
Нанотрубки вместо меди
 По мере того, как полупроводниковые микросхемы становятся быстрее, медные проводники, применяемые в технологии CMOS, могут стать узким местом, препятствующим дальнейшему повышению быстродействия. Одним из решений может стать применение углеродных нанотрубок, для которых характерна намного более высокая подвижность электронов. Чипы из нанотрубок не только обладают лучшей проводимостью электронов, чем медь, но и имеют меньшие размеры.
До недавнего времени проблема заключалась в отсутствии подходящего метода для точного размещения нанотрубок в нужных местах чипов.
Похоже, что ученые нашли подход к решению этой задачи.
Специалисты Стэнфордского университета в сотрудничестве с инженерами Toshiba создали первую в мире CMOS-микросхему, в которой соединения были выполнены из нанотрубок. Схема состояла в общей сложности из 256 кольцевых генераторов и 11 тыс. транзисторов.
Кольцевые генераторы в массиве были сформированы по обычной технологии - в каждом из них не хватало только одного соединения. Дополнив схему нанотрубками, ученые обеспечили ее работоспособность и продемонстрировали жизнеспособность идеи применения нанотрубок взамен медных проводников. Интересно, что они использовали так называемые многослойные трубки длиной 5 мкм и диаметром 50-100 нм (примерно такого же размера, как медные проводники). В перспективе планируется перейти на однослойные трубки диаметром 1 нм.
Секрет подхода, использованного для точного позиционирования трубок, заключается в применении суспензии, содержащей трубки, и возможности независимо включать и выключать кольцевые генераторы. Переменный ток, протекающий в цепях генераторов, "притягивал" трубки к определенным участкам кристалла - именно туда, где необходимо было сформировать проводник. Как только трубка занимала требуемое место, генератор отключали, оставшуюся суспензию удаляли. Таким образом формировались электрические связи с другими элементами схемы.
Пока успехи ученым удалось успешно "подключить" только 19 из 256 генераторов. Однако 16 из этих 19 продемонстрировали работу на частоте 800 МГц и более (для сравнения, процессор в iPhone имеет частоту несколько меньше), подтвердив претензии нанотрубок на роль быстродействующих проводников.
|
