Main Menu

iqrate.comТехнологииИнформационные технологии → Транзистор на углеродных нанотрубках

Транзистор на углеродных нанотрубках

полевой транзистор

С помощью УНТ (углеродная нанотрубка) можно создать полевой транзистор, принцип действия которого полностью эквивалентен работе традиционного полевого транзистора, - за исключением того, что каналом переноса носителей заряда является углеродная трубка.

Транзистор изготавливают следующим образом. На кремниевую пластину наносят пару электродов - сток и исток, между которыми располагают нанотрубку. Сама пластина является затвором.
Во-первых, скорость работы УНТ-транзистора намного превосходит быстродействие кремниевых транзисторов. По некоторым оценкам, нанотрубка может работать на частоте в 1 ТГц, что в сотни раз быстрее, чем скорости современных компьютеров. В настоящее время уже созданы устройства на основе нанотрубок, работающие на частотах до 30 ГГц, что на порядок больше тактовой частоты хорошего современного процессора. Это достигается за счёт высокой подвижности электронов в нанотрубках (в кремнии этот параметр составляет 1400 см2/В·с, а в нанотрубках - около 100 000 см2/В·с).
Во-вторых, теоретический предел для миниатюризации кремниевых элементов составляет 12 нм. Для УНТ такого предела нет, размеры элементов на их основе могут достигать размеров молекулы. Уже созданы транзисторы размером 18х1 нм, которые, даже без существенной оптимизации технологии их изготовления, по многим параметрам работают не хуже кремниевых, гораздо больших по размерам. И это не предел миниатюризации.
В-третьих, процесс производства транзисторов на основе УНТ может быть сделан значительно более простым, чем производство кремниевых элементов. Это возможно благодаря технологии печати транзисторов краской, состоящей из углеродных нанотрубок, разрабатываемой компанией NEC. В настоящий момент возможна печать транзистора целиком, включая электроды, слои изоляции и каналы из УНТ. Несомненным преимуществом создаваемой технологии станет резкое снижение количества вредных веществ, поступающих в окружающую среду; например, выбросы углекислого газа, по оценкам, могут быть уменьшены более чем на 90%.
Кроме того, возможен синтез Y-образных нанотрубок, которые сами по себе уже могут выполнять функции транзистора, без каких-либо дополнительных элементов.

Очень может быть, что мы стоим на пороге настоящей технической революции в обширной и важнейшей области вычислительных и телекоммуникационных технологий.