Не так давно мы публиковали статью о создании 5нм техпроцесса, позволяющего создавать более производительные и экономичные процессоры. Сегодня IBM публикует еще одну важную новость — дело в том, что специалисты корпорации, используя материалы нового типа, создали транзисторы, которые меньше всех прочих транзисторов по размеру и в то же время быстрее.

Новый материал — это углеродные нанотрубки, свернутые листы атомов углерода толщиной в 1 нанометр. О существовании данного материала известно давно, но вот создавать что-то либо из него было сложно из-за ряда его особенностей. Существующие технологии позволяли делать транзисторы из углеродных нанотрубок, но в этом случае размер элементов был бы даже больше, чем размер существующих кремниевых транзисторов.

Для того, чтобы достичь желаемого и уменьшить размер наноуглеродных транзисторов, ученые использовали новый тип схемы построения контактов, обеспечивающей возможность пропускать ток через нанотрубки. Новый метод предусматривает возможность создания контактов из молибдена, которые связываются с концами нанотрубок, делая их меньше. Добавляется также кобальт для возможности работы всей системы при более низкой температуре. Это, в свою очередь, позволило сократить расстояния между контактами.

В основе этой технологии — разработка Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL), которая позволяет отделять полупроводящие нанотрубки от металлический с высокой точностью — вплоть до 99,9%. Специалисты из IBM, в свою очередь, создали собственную технологию размещения нанотрубок, которые плавают в растворе, на определенных местах с использованием особого рода полимеров.

Теперь для того, чтобы провести ток от одного контакта к другому, нужно не более нескольких наноуглеродных трубок. В каждом транзисторе специалисты компании добавили несколько параллельных трубок, которые расположены близко друг к другу. В итоге общий размер транзистора составил всего 40 нанометров. Производительность таких транзисторов выше производительности обычных.

В итоге базовая форма процессора, созданного по новой технологии, получилась. Но, к сожалению, это лишь прототип, который нельзя использовать. В итоге было решено создать отдельные транзисторы, и это себя оправдало. Каждый из 192 транзисторов получился рабочим. После этого ученые разработали опытную схему кольцевого генератора, которая заработала. Получилось 55 кольцевых генераторов с общей производительностью в 2,8 ГГц. Правда, не все генераторы получились рабочими, поскольку всего было сделано около 160 попыток.

Но через несколько лет активной работы технологию можно довести до возможности практического ее использования.