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

blog comments powered by Disqus


Вспомним другие новости из этого раздела?


Hard

←+Ctrl+→

Интересные новости
Частота обновления до 240 Гц и изогнутый экран: новые игровые мониторы AlienwareЧастота обновления до 240 Гц и изогнутый экран: новые игровые мониторы Alienware
Процессор AMD Sharkstooth замечен в базе GeekbenchПроцессор AMD Sharkstooth замечен в базе Geekbench
Нехватка процессоров Intel сохранится до 2020 годаНехватка процессоров Intel сохранится до 2020 года
Плата Biostar H110MHC снабжена пятью слотами PCIe x1Плата Biostar H110MHC снабжена пятью слотами PCIe x1
Toshiba может прибрать к рукам SSD-бизнес Lite-On и бренд PlextorToshiba может прибрать к рукам SSD-бизнес Lite-On и бренд Plextor
Блок рекламы


Похожие новости

Нехватка процессоров Intel сохранится до 2020 годаНехватка процессоров Intel сохранится до 2020 года
Процессор AMD Sharkstooth замечен в базе GeekbenchПроцессор AMD Sharkstooth замечен в базе Geekbench
Флагманский графический процессор AMD Navi нового поколения станет «убийцей NVIDIA»Флагманский графический процессор AMD Navi нового поколения станет «убийцей NVIDIA»
Графический процессор в ASUS ROG Strix Radeon RX 5700 XT разогнан выше 2 ГГц «из коробки»Графический процессор в ASUS ROG Strix Radeon RX 5700 XT разогнан выше 2 ГГц «из коробки»
В процессорах выявлена новая уязвимость, обходящая защиту против Spectre и MeltdownВ процессорах выявлена новая уязвимость, обходящая защиту против Spectre и Meltdown
Intel готовит новое семейство процессоров начального уровня Gemini Lake RefreshIntel готовит новое семейство процессоров начального уровня Gemini Lake Refresh
К 2020 году Google будет использовать вторсырьё во всех своих аппаратных продуктахК 2020 году Google будет использовать вторсырьё во всех своих аппаратных продуктах
MSI посвятила корпус MAG Vampiric 011C процессорам AMD RyzenMSI посвятила корпус MAG Vampiric 011C процессорам AMD Ryzen
Intel представила первые процессоры Core 10-го поколения — мобильные 10-нм Ice LakeIntel представила первые процессоры Core 10-го поколения — мобильные 10-нм Ice Lake
Мобильные процессоры Intel 10 поколения обгоняют последние чипы AMDМобильные процессоры Intel 10 поколения обгоняют последние чипы AMD
Последние новости

Подгружаем последние новости