Разговоры о том, что углеродные нанотрубки однажды примут в микросхемах эстафету у кремния, ведутся давно. Вчера компания IBM сообщила, что ее специалистами разработан новый подход к применению углеродной нанотехнологии, открывающий путь к коммерческому выпуску существенно меньших по размеру и более быстродействующих компьютерных микросхем. Используя этот подход, впервые удалось разместить на одном чипе более десяти тысяч работоспособных транзисторов, изготовленных из углеродных нанотрубок. Немаловажно, что нанотрубки были точно размещены в требуемых местах с применением стандартных технологических процессоров полупроводникового производства. По словам IBM, такие микросхемы придут на смену кремниевым, превосходя их по степени микроминиатюризации и производительности.

Быстрый прогресс полупроводникового производства в течение нескольких десятилетий служил резервом повышения степени интеграции микросхем и двигателем информационных технологий. Кремниевые транзисторы, являющиеся основным строительным кирпичиком микросхем, становились год от года все меньше и вплотную подошли к физическому переделу микроминиатюризации. Дальнейшее уменьшение элементов, размеры которых измеряются нанометрами, невозможно по объективным причинам. В течение нескольких ближайших этапов уменьшения технологических норм потенциал дальнейшего снижения энергопотребления и повышения производительности будет исчерпан.

Углеродные нанотрубки считаются перспективной заменой кремнию из-за очень привлекательных электрических характеристик и миниатюрных размеров. Используя углеродные нанотрубки, можно создавать транзисторы, состоящие в сечении всего из несколько атомов. Электроны перемещаются по углеродным нанотрубкам гораздо легче, чем в кремнии, что позволяет повысить скорость работы транзисторов.

Что касается подхода, разработанного IBM, он позволяет формировать большое количество углеродных транзисторов в заранее намеченных местах. Если ранее речь шла о сотнях приборов, то теперь - более чем о десяти тысячах. Это критически важно, поскольку уже сейчас счет транзисторов, например, в микропроцессорах, идет на миллиарды.

Процесс начинается со смешивания углеродных нанотрубок с поверхностно-активным веществом, что делает их «растворимыми» в воде. Подложка состоит из двух оксидов: канавки - из химически модифицированного оксида гафния (HfO2), остальная часть - из оксида кремния (SiO2). Подложку погружают в раствор углеродных нанотрубок, которые химически связываются с областями из HfO2, а остальная часть остается чистой.

Разработчики отмечают, что этот способ готов к практическому внедрению, поскольку используются распространенные химикаты и существующее полупроводниковое производство.

Источник: IBM