Процессор с нанотрубками будет иметь техпроцесс 2 нм

Две независимые группы исследователей опубликовали работы, демонстрирующие прорыв в создании, классификации и организации углеродных нанотрубок для дальнейшего использовании их в электронике. Нанотрубки настолько малы, что потенциально могут заменить два компонента современных микросхем (проводники и полупроводники), поэтому они пользуются большим вниманием у ученых. И этот интерес продолжает расти, поскольку текущая технология изготовления чипов начинает упираться в физические ограничения.

Проблема в том, что создание нанотрубок, до недавнего времени, было непредсказуемым предприятием. Ученые брали все необходимые элементы, выращивали партию трубок и уже затем узнавали, что у них получилось в итоге. У исследователей не было эффективного способа вырастить нанотрубки исключительно с металлическими свойствами или исключительно со свойствами полупроводника, и даже заказ на создание правильных образцов был своего рода вызовом. Все это сделало использование нанотрубок в промышленном масштабе совершенно бессмысленным.

"Муравьи очень сильны для своего размера, но никто не будет их использовать в своей работе, потому что они разбегаются в разные стороны", — говорит Майк Майберри (Mike Mayberry), исследователь из Intel.

Каждая нанотрубка представляет собой своеобразный лист из связанных между собой атомов углерода, который свернут в цилиндр. Каждый такой цилиндр — это одна тонкая молекула, всего один или два нанометра в диаметре. При этом, молекулы могут вырасти в длину до нескольких десятков миллиметров, что превышает их ширину в 30 млн раз. Если представить, что человеческий волос является нанотрубкой, то его длина бы составила 2,4 км. Более того, эти углеродные молекулы показывают большую прочность, поскольку между элементами установлена атомная связь, и необычные электрические свойства: в зависимости от направления скручивания нанотрубки становятся либо проводниками, либо полупроводниками.

Для того, чтобы использовать компоненты из нанотрубок в полномасштабном производстве, необходимо встроить их в существующие кремниевые микросхемы. К сожалению, результат роста нанотрубок на кремниевых подложках непредсказуем. Исследователи решили эту проблему, выращивая нанотрубки на кристаллическом кварце, а затем перенося их на кремний.

Нанотрубки

Даже если нанотрубки вырастают достаточно прямыми, встает проблема направленного создания трубок со свойствами или проводника, или полупроводника. По данным исследователей из Стенфорда и Мельбурна, подбором подложки можно добиться нужного результата. На пластине из аминосалила вырастают почти только полупроводники, а на подложке из ароматических соединений появляются трубки с металлическими свойствами. Этот способ получения нужных нанотрубок более эффективен, чем предыдущие, когда приходилось сортировать нанотрубки с нужными свойствами с помощью электрических или магнитных полей, что неприменимо для промышленного масштаба.

Нанотрубки могут как раз подоспеть к моменту. Существующие технологии подбираются к физическим ограничениям. Самая современная на данный момент технология микросхем располагает элементы на расстоянии 45 нм, технология следующего поколения, известия о которой уже появляются, будет иметь 32 нм. Меньшее расстояние позволяет упаковывать больше компонентов и делает процессоры более производительными. Но эта тенденция упирается в две причины — ток утечки и источник света.

Расстояния уменьшаются, поэтому утечки тока и выделение тепла растут пропорционально и становятся все большей проблемой. С другой стороны, нанотрубки потенциально способны обеспечить технологический процесс с расстояниями в 1-2 нм, что будет очень эффективно. Кроме того, фотолитография, используемая для гравировки микросхемы, ограничивается физическим барьером. Компоненты стали так малы, что длин волн света недостаточно, чтобы использовать их. Для их применения требуется совершенно иная технология.

Хотя многие индустриальные исследователи приветствовали известия о разработке более простой технологии выращивания нанотрубок, для появления их в микросхемах требуется некоторое время. Однако использованием в микросхемах применение нанотрубок не ограничивается, Intel проводит исследования на предмет использования основанных на нанотрубках проводников в межсхемных соединениях и как часть системы охлаждения кристалла.

Андрей Горьев, 3DNews

Коды для вставки в блог\форум




Интересные новости
Эпоха в 35 лет завершилась: Toshiba полностью ушла из бизнеса ноутбуковЭпоха в 35 лет завершилась: Toshiba полностью ушла из бизнеса ноутбуков
Партнёры NVIDIA предложат игровые видеокарты Ampere собственного дизайна уже в сентябреПартнёры NVIDIA предложат игровые видеокарты Ampere собственного дизайна уже в сентябре
Игровой ноутбук Xiaomi Redmi G с чипом Intel Comet Lake предстанет 14 августаИгровой ноутбук Xiaomi Redmi G с чипом Intel Comet Lake предстанет 14 августа
Модульная среднеформатная камера Hasselblad 907X теперь доступна всем желающим от $6400Модульная среднеформатная камера Hasselblad 907X теперь доступна всем желающим от $6400
Intel взломали: в Сеть утекли секреты про архитектуры процессоров, платформ и средств разработкиIntel взломали: в Сеть утекли секреты про архитектуры процессоров, платформ и средств разработки
Блок рекламы


Похожие новости

Intel взломали: в Сеть утекли секреты про архитектуры процессоров, платформ и средств разработкиIntel взломали: в Сеть утекли секреты про архитектуры процессоров, платформ и средств разработки
Доля AMD на процессорном рынке вернулась к показателям 2013 года за счёт рекордных продаж мобильных чиповДоля AMD на процессорном рынке вернулась к показателям 2013 года за счёт рекордных продаж мобильных чипов
Флагманский GPU AMD Navi 21 предложит рекордные 5120 потоковых процессоровФлагманский GPU AMD Navi 21 предложит рекордные 5120 потоковых процессоров
Samsung запустила массовое производство 5-нм чипов и уже разрабатывает 4-нм техпроцессSamsung запустила массовое производство 5-нм чипов и уже разрабатывает 4-нм техпроцесс
Пара процессоров Intel Xeon Ice Lake-SP смогла обогнать 64-ядерный AMD EPYCПара процессоров Intel Xeon Ice Lake-SP смогла обогнать 64-ядерный AMD EPYC
AMD: потребительские процессоры на базе Zen 3 выйдут в этом годуAMD: потребительские процессоры на базе Zen 3 выйдут в этом году
Новые ноутбуки MSI Modern 14 доступны с процессорами AMD и IntelНовые ноутбуки MSI Modern 14 доступны с процессорами AMD и Intel
Первый процессор Apple для Mac может получить 12 ядер, а новый MacBook Pro появится в IV кварталеПервый процессор Apple для Mac может получить 12 ядер, а новый MacBook Pro появится в IV квартале
Процессор Intel Core i9-10850K всё-такие появится в продаже в виде отдельного предложенияПроцессор Intel Core i9-10850K всё-такие появится в продаже в виде отдельного предложения
Apple выпустит ноутбуки на собственных процессорахApple выпустит ноутбуки на собственных процессорах
Последние новости

Подгружаем последние новости