Układ scalony na jednej nanorurce węglowej

IBM poinformował, że jego naukowcy zbudowali pierwszy pełny układ scalony na jednej nanorurce węglowej. Nanorurki są nowym, obiecującym materiałem, który pozwoli uzyskać większą wydajność, w porównaniu ze stosowanymi obecnie półprzewodnikami krzemowymi. Naukowcy z IBM do budowy układu scalonego użyli standardowych procesów półprzewodnikowych. Jednak, co istotne, zamiast łączyć ze sobą skonstruowane osobno elementy, jako podstawę całego układu wykorzystali pojedynczą cząsteczkę. (Czytaj Dalej) ...



Takie rozwiązanie pozwala uprościć proces produkcji i zapewnia spójność, która jest niezbędna do dokładniejszego przetestowania i zoptymalizowania nanorurek dla takich zastosowań.
Przez ostatnie 50 lat branża półprzewodnikowa szła w kierunku zwiększenia możliwości układów scalonych, umieszczając coraz więcej ścieżek na jednym układzie krzemowym.
Aby to osiągnąć, starano się budować jak najmniejsze ścieżki. Naukowcy zdają sobie sprawę, że znajdują się u kresu możliwości zmniejszenia układów. Szansą dla tej branży jest nanotechnologia.

Nanotechnologia jest dziedziną związaną z syntezą nowych rodzajów cząsteczek i struktur o wymiarach rzędu jednej miliardowej metra. Nanorurki węglowe swoim kształtem przypominają rolkę siatki ogrodzeniowej i są 50 000 razy cieńsze od ludzkiego włosa. Mają wyjątkowe właściwości, dzięki którym mogą przewodzić prąd o większej gęstości, niż „kanały” wykorzystywane przez obecne tranzystory. Dodatkowo, dzięki swoim małym rozmiarom pozwalają na dalszą miniaturyzację układów.

Układ zbudowany przez zespół IBM to oscylator pierścieniowy – konstrukcja wykorzystywana przez producentów układów do testowania nowych procesów produkcyjnych lub materiałów. Pozwala on podkreślić właściwości nowej technologii, co umożliwia ocenić jej wydajność w kompletnych układach scalonych.

Naukowcy IBM scalili pełny układ wokół pojedynczej nanorurki. Takie rozwiązanie okazało się niemal milion razy szybsze od prezentowanych wcześniej konstrukcji zbudowanych z wykorzystaniem wielu nanorurek. I chociaż technologia ta nadal jest wolniejsza od współczesnych układów krzemowych, zespół IBM jest przekonany, że nowe procesy nanoprodukcji pozwolą w końcu korzystać z ogromnego potencjału elektroniki nanorurkowej.
Obecnie naukowcy IBM chcą wykorzystać oscylator pierścieniowy do testowania udoskonalonych tranzystorów i układów z nanorurek węglowych, co pozwoli mierzyć osiąganą przez nie wydajność w pełnych układach scalonych.