Разработан 1 ГГц микрочип из углеродных нанотрубок
Использование в современных микросхемах в качестве связующих элементов нанотрубок из химического чистого углерода (карбонадо, черный алмаз) вместо медной проволоки смогло бы существенно увеличить производительность микросхем, потому что нанотрубки являются прочным материалом и электроны по ним перемещаются с гораздо более высокой скоростью. Однако ученые сталкнулись с проблемой размещения этих микроскопических элементов на самой плате, да и само производство углеродных нанотрубок является делом весьма затратным.
модель углеродной нанотрубки
Однако прогресс не стоит на месте. В январе группа ученых из Южной Кореи объявила о создании технологии, позволяющей выпускать углеродные нанотрубки в массовых количествах, а в пятницу 15 февраля группа разработчиков из Стэндфордского университета объявила о создании первого микрочипа с нанотрубками в качестве интерконнекторов, работающего на частоте 1 ГГц.
Этот проект ученые разрабатывали совместно с компанией Toshiba. Микрочип состоит из 256 кольцевых генераторов и 11 000 транзисторов. По словам Филиппа Вонга (Philip Wong), одного из исследователей Стэнфордского университета, главной проблемой при конструкции чипа было найти технологию нанесения нанотрубок на микросхему в такой последовательности, чтобы создать необходимую структуру коммуникации элементов микрочипа. Так как одна нанотрубка имеет длину 5 мк и диаметр от 50 до 100 нм, то создание необходимой архитектуры становилось нелегкой проблемой.
профессор Philip Wong
Ученые, по их словам, все-таки решили эту проблему при помощи процесса точечного напыления тысяч этих микроэлементов и использования кольцевых генераторов на схеме для определения замкнутости системы. Во время производства через сеть из углеродных нанотрубок на плате пропускался сигнал, и если все кольцевые генераторы сигнализировали о том что сигнал принят, сборка схемы считалась завершенной.
схема кольцевого генератора
При этом ученые Стенфорда отмечают, что уже и до них предпринимались попытки создать подобные микросхемы из карбонадовых нанотрубок. Однако именно их команда является первой, достигшей результата 1 ГГц. Говорить о массовом производстве подобных микросхем пока еще нереально, ввиду вышеупомянутой проблемы с самим массовым производством нанотрубок, однако ученые уповают на новую технологию корейцев и планируют применять в будущем нанотрубки диаметром до 1 нм.
© TechLabs
