Графеновые транзисторы - революция в электронике

За прошедшие несколько десятилетий вычислительные скорости совершили огромный скачок, но теперь лимит нарастания исчерпал себя, отчасти из-за того, что кремний достиг своих физических пределов. Теперь на замену ему приходит новая технология. Профессор физики Уолтер де Хир из технологического института Джорджии, в своей работе представил вещество выступающее альтернативой кремния, которое обещает быть намного более эфекктивным. Вещество это называется графен и обнаружено оно в обычном графите. Журнал Technology Review включил графен в десятку важнейших технологий. Графен, являющийся одной из форм углерода, состоит из слоя толщиной в один атом, и при использовании его как основы для транзисторов, он будет работать на частотах в сотни раз более высоких, чем кремний. Одновременно с этим, размер графеновых транзисторов, также будет гораздо меньше кремниевых, что повлечёт за собой увеличение количества транзисторов в конечном продукте – микропроцессорах и как следствие увеличение их вычислительной мощности. Опытные образцы, полученные Массачуссетским технологическим институтом совместно с лабораторией Линкольна, подтверждают доказательства того, что графен получит широкое применение в электронике будущего поколения. На сегодняшний день, компьютерные процессоры, построенные на кремниевых транзисторах, могут выполнять только определенное количество операций в секунду, причём этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла. В графене же, электроны перемещаются практически без сопротивления, выделяя при этом очень мало тепла. Помимо этого, графен - хороший тепловой проводник, что позволяет быстро рассеивать высокую температуру. Из-за этих и других факторов электроника на основе графена, может работать на гораздо более высоких частотах. "Кремний достигает предела своих возможностей", - говорит профессор де Хир. “Сейчас чипы на основе кремния застряли в гигагерцовом диапазоне. У чипов же на основе графена открывается диапазон, измеряемый в терагерцах. И если мы сможем выйти на эти частоты, это будет революция в электронике". Графен может быть полезен не только при производстве транзисторов в компьютерных микрочипах. Электроника на основе графена будет полезна в устройствах коммуникации и отображения информации, т.е. там, где требуется быстрая и сверхкомпактная начинка. Также, графен найдёт своё применение в устройствах, генерирующих волны терагерцевого диапазона, которые могут быть использованы для обнаружения скрытых взрывчатых и токсичных веществ. И скорость графена, и его запредельные частоты, не являются единственным преимуществом. Так кремний, не может быть разделён на части менее, чем 10 нанометров - при таких размерах у него значительно ухудшаются электропроводные свойства. Транзистор на основе графена, может иметь размер около 1 нанометра и его характеристики при этом нисколько не ухудшатся. Соответственно, многократно увеличивается компактность новых устройств. Интерес к графену возник давно, в самом начале исследований в области углеродных нанотрубок, которые также пророчат в качестве потенциальных преемников кремния. Углеродные нанотрубки - это, по сути, листы графена, свернутые в цилиндры, они также обладают прекрасными электротехническими свойствами. Но у нанотрубок есть ряд недостатков, которые препятствуют их применению в производстве электронике. Основные из них - трудности при производстве нанотрубок с заранее задаными параметрами и большие энергопотери в местах соединения с другими проводниками. С графеном же, этих проблем нет и работать с ним намного легче. Ко всему прочему, технология, которою профессор де Хир представил в декабре прошлого года, не требует глобальной реконструкции производственных мощностей, вполне подойдут те технологические процессы, которые используются для изготовления кремниевых чипов сегодня. Именно поэтому, графен крайне интересен для современной промышленности. Графен плотно проникает в промышленность полупроводников. Hewlett-Packard, IBM и Intel так или иначе применят графен в ближайших выпусках своей новой продукции, а Intel финансирует деятельность профессора де Хир с 2003 года. По материалам Technology Review Доставка новостей. Подписывайтесь на наш новостной канал! Продолжение TOP10 важнейших технологий следует...