Az IBM megépítette a világ első karbon nanocsövekből álló áramkörét
[News.com/WSJ] Az IBM kutatói a világon elsőként hoztak létre karbon nanocsövekből álló integrált áramkört, ezzel a vállalat szerint bebizonyosodott, hogy a technológia alkalmas arra, hogy felváltsa a szilícium-alapú félvezetőket.
Ezerszer lassabb a szilícium-alapú áramköröknél
A Nagy Kék mérnökei egy oszcillátort hoztak létre, amely 52 MHz-es órajelével ugyan mintegy ezerszeresen lassabb mint egy szilíciumba mart hasonló kapcsolás, azonban lehetőséget ad a vállalat kutatóinak arra, hogy tanulmányozzák az ilyen áramkörök viselkedését és továbbfejleszthessék a technológiát, hogy a későbbiekben lényegesen komplexebb kapcsolásokat, akár processzorokat hozzanak létre a segítségével. Az elektronikában gyakori, hogy a legújabb technológiákat oszcillátorokon tesztelik.
Korábban már több vállalat épített karbon nanocsövekből tranzisztorokat, de egy teljes áramkör létrehozásával még senki sem demonstrálta a technológiát. "A karbon nanocsövekből álló tranzisztorok teljesítményben jó eséllyel felülmúlják a legújabb szilícium-alapú megoldásokat" -- mondta T.C. Chen, az IBM Research alelnöke. "Ugyanakkor a tudósok eddig a különálló karbon nanocsöves tranzisztorokra összpontosítottak. Mostantól a karbon nanocsövek tulajdonságait teljes áramkörökben tudjuk vizsgálni, ami kritikus fontosságú abban a folyamatban, amelynek eredményeképp a technológiát integrálhatjuk a mai chipgyártási eljárásokkal."
A karbon nanocsövekből álló oszcillátor
Új korszak a chipgyártásban
A félvezetőgyártó vállalatok a 60-as évek óta gyakorlatilag csupán a méretek csökkentésével tesznek szert nagyobb teljesítményre, ugyanis a kisebb tranzisztorok révén nagyobb kapcsolási sebesség, nagyobb frekvencia érhető el, másrészt azonos területen több helyezhető el belőlük. Így összességében több tranzisztort tartalmazó, több funkcióval rendelkező, nagyobb frekvencián üzemelő áramkörök építhetők. Ezt a jelenséget írja le Moore törvénye, amely szerint a chipekre integrálható tranzisztorok száma minden második évben megduplázódik.
Szakértők egybehangzó véleménye szerint a szilícium-alapú félvezetők korszaka a következő évtizedben véget ér, ezután a mostanitól teljesen eltérő anyagok és eljárások szükségesek majd a további fejlődéshez. A karbon nanocsövek képviselik napjaink egyik vezető technológiáját, mely felválthatja a chipeken belüli vezetékeket és egyéb komponenseket.
A karbon nanocsövekből álló oszcillátor egy emberi hajszál mellett
A karbon nanocsövek szénatomokból készített, a hajszálnál ötvenezerszer vékonyabb cső alakú molekulák, amelyek a félvezetőgyártásban sokféleképp használhatók: egyfelől felválthatják a tranzisztorokban a szilíciumot, de akár a tranzisztorokat összekötő fémvezetékeket is. A nanocsövek jobban vezetik az elektromos áramot a fémeknél, erősebbek az acélnál, kedvező tulajdonságaik miatt ezért várhatóan nem csak az elektronikát fogják forradalmasítani, hanem számos más iparágat is, ahol könnyű és erős szerkezetekre van szükség, legyen szó akár az építőiparról, a járműiparról, vagy az orvostudományról.
A nanocsöveket tartalmazó félvezetők megjelenése legkorábban a jövő évtized közepén várható, addig viszont maradnak a szilícium-alapú áramkörök, meg Moore törvénye.