Графеновые транзисторы готовы взять флаг из «слабеющих рук» кремния

1174

На тему того, какая технология может в перспективе прийти на смену полупроводникам в качестве новой элементной базы и выхватить знамя первенства из «слабеющих рук», уже сломано немало копий. Пожалуй, наибольший интерес сегодня представляют углеродные нанотрубки – публикации о них появляются в периодической печати с всё возрастающей частотой. Однако, есть и альтернативы, тоже углеродные, но имеющие отличную от нанотрубок структуру – так утверждают профессор Андрэ Гейм (Andre Geim) и Константин Новоселов из Манчестерского университета (точнее, из The School of Physics and Astronomy at The University of Manchester) в мартовском номере журнала Nature Materials. В своей статье ученые описывают транзистор, толщина которого составляет один атом, а ширина – 50.



Можно сказать, что транзистор состоит из графена – двумерного (плоского) аллотропа углерода (на рисунке – фрагмент «кристаллической решетки» графена, представляющей собой бесконечную плоскость). То, что на базе графена можно создать транзистор, стало известно практически сразу после обнаружения этого аллотропа (вообще говоря, полевые транзисторы можно создавать из очень большого числа материалов, не обязательно полупроводников), однако, первые устройства на его базе обладали весьма большим током утечки, а этот параметр является критически важным для индустрии, стремящейся к наращиванию не только быстродействия и ёмкости, но и к снижению энергопотребления.

Гейм со товарищи предложили простой и элегантный способ решения этой проблемы, попутно продемонстрировав то, что графен остается стабильным и сохраняет свойство проводить электричество, даже находясь в виде наночастиц размером несколько нанометров – точнее, в виде полос шириной в 50 атомов (толщина, напомним, составляет один атом, то есть, порядка ангстрема или на порядок меньше нанометра). А вот свойства кремния, да и многих других элементов и соединений, зачастую меняются при смене микроскопических масштабов на наноскопические. Профессор Гейм предполагает, что, вполне вероятно, ширина полосы графена в 50 атомов – не предел и планируют работать над созданием устройств еще меньшего размера, вплоть до нескольких атомов.

По мнению ученых, их разработка позволит продлить жизнь закону Мура даже после того, как полупроводниковые технологии канут в Лету – то есть, даже спустя более полувека с момента формулировки эмпирического правила, отмечающего, что плотность интегральных микросхем удваивается каждые 18-24 месяца, оно будет по-прежнему актуальным.

Будущее элементной базы английские ученые видят так: на графеновом листе вырезаются истоки и стоки транзисторов, роль затвора которых выполняют «квантовые точки» - «полупрозрачные» (имеется в виду – есть вероятность туннелирования – прим. перев.) потенциальные барьеры, позволяющие контролировать движение электронов, а также проводники и внутренние соединения. Таким образом, в будущем для производства интегральных схем можно будет вообще отказаться от кремния или германия – всё будет делаться из графена. Главная проблема, как справедливо указывает принимающий участие в исследовательском проекте Леонид Пономаренко (также сотрудник Манчестерского Университета), что пока что технологии, способной «нарезать» из графена элементы с точностью до единиц нанометров, не существует. Увы, глава исследовательской группы, профессор Гейм, испытывает весьма сдержанный оптимизм и не предполагает появления коммерческих прототипов ранее 2025 года.

1 марта 2007

14:32

Ctrl
ПредыдущаяСледующая

Все новости за сегодня

Смартфон HomTom S8 также копирует дизайн Samsung Galaxy S8: Цена устройства составит 190 долларов

Процессоры Intel Core восьмого поколения не будут дороже актуальных CPU: Intel не поднимет цены на CPU при выходе Coffee Lake

AMD пока не может гарантировать наличия в магазинах видеокарт Radeon RX Vega 64 по рекомендованным ценам: AMD призналась в дефиците карт Vega

Смартфон Xiaomi Redmi Note 5A первым в серии получит два выделенных слота для SIM-карт и слот для карты памяти: Одна из версий Xiaomi Redmi Note 5A получит фронтальную камеру разрешением 16 Мп со светодиодной вспышкой

Hyundai сконцентрируется на электромобилях вместо машин на топливных элементах : Hyundai увеличит объёмы выпуска электромобилей

Samsung Pay отмечает два года, сумма платежей составила $8,77 млрд: Samsung Pay в данный момент работает в 18 странах мира

Samsung готовится к глобальному запуску Bixby: Персональный помощник по-прежнему недоступен во многих странах мира

Умные кроссовки Xiaomi Free Tie Leather оценены в $30: Кроссовки оснащены светодиодной подсветкой, процессором, а также модулем Bluetooth 4.0

Семейство 3D-карт Colorful iGame Vulcan X пополнили модели GTX 1080 Ti, GTX 1080, GTX 1070 и GTX 1060: Общей чертой этих 3D-карт является система охлаждения, в кожух которой встроен жидкокристаллический индикатор

Конструкция компьютерного корпуса Thermaltake View 71 Tempered Glass Edition включает четыре панели из закаленного стекла: Цену новинки производитель не называет1

ВИКТОРИНА ASUSTOR

Процессор с какой архитектурой установлен в ASUSTOR AS6302T, благодаря которому производительно выросла на 30% по сравнению с прошлым поколением?
1318

iXBT TV

  • Обзор легкой, компактной и дешевой мясорубки Kitfort KT-2101 Carnivora

  • Обзор беззеркальной фотокамеры Fujifilm X-T20

  • Обзор кинотеатрального DLP-проектора BenQ W11000 с эмуляцией разрешения 4К

  • AMD Ryzen Threadripper 1920Х и 1950X — тестирование 12-ядерного и 16-ядерного процессоров

  • Обзор мини-ПК ECS Liva Z на базе процессора Apollo Lake

  • Самый лучший процессор, неудачи Microsoft, гибкие наушники Samsung

  • Обзор цветного МФУ Xerox VersaLink C405 для малых и средних офисов

  • Обзор умного чайника Redmond SkyKettle RK-G200S с подсветкой и нагревом воды до нужной температуры

  • Конфигурируем мини-ПК: изучаем влияние памяти и накопителя на быстродействие системы

  • 3D-карты AMD Radeon RX Vega, цены, спецификации, смартфон Meizu Pro 7

  • Обзор лазерного цветного МФУ Canon imageRunner Advance C3520i, младшего в новой линейке

  • Обзор робота-пылесоса iBoto Aqua V710 с функцией влажной уборки

1212

Календарь

март
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс

Рекомендуем почитать