Новый взгляд IBM на закон Мура

Кремний умер, поприветствуем углеродные нанотрубки. Как известно, в случае транзисторов размер имеет значение, и огромное. Нельзя установить в процессор больше кремниевых транзисторов, не сделав их меньше, однако, чем миниатюрнее создается транзистор, тем больше сопротивление между контактами, а это чревато затруднениями с течением тока. Такие транзисторы и чипы на их основе заметно теряют в качестве. Но, не стоит отчаиваться! Сверхмаленькие транзисторы с углеродными нанонтрубками помогут разрешить проблему размеров раз и навсегда. В статье журнала Science ученые из IBM рассказали, что нашли способ сократить длину контакта в транзисторе из углеродных нанотрубок, которые являются ключевым компонентом технологии, больше всего влияющим на сопротивление.

Но что же представляют собой углеродные нанотрубки и чем они столь примечательны? Нанотрубки, что в десять тысяч раз тоньше, чем человеческий волос, считались технологией, способной продлить жизнь закону Мура, который, если формулировать грубо, гласит: каждые два года число транзисторов в интегральной схеме будет удваиваться. Однако этой технологии предстоит еще одолеть ряд препятствий, прежде чем ее можно будет счесть приемлемой. Для начала само создание нанотрубок, которые можно будет в дальнейшем использовать в полупроводниках, задача не из легких. Доходность полезного материала на сегодняшний день все еще ниже, чем должна быть. Инженерам так же предстоит понять, как правильно разместить на пластине все нанотрубки. Кроме того, все тем же инженерам нужна возможность произвести масштабируемость устройства до конкурентных размеров.

В работе с масштабируемостью перед учеными стояло две проблемы: длина контакта и затвор транзистора. Проблема затвора была решена еще два года назад. А теперь, по словам ученых, они одолели и масштабируемость. В процессе экспериментов им удалось снизить длину контакта до 9 нанометров без увеличения сопротивления. Эта небольшая, но все же победа, приблизила мир еще на шаг к интегральным схемам, основывающимся на углеродных нанотрубках. В теории считается, что подобные чипы, вероятно, смогут работать не медленнее современных, а энергии потреблять меньше. Впрочем, все в той же теории, по мнению представителей IBM, на максимальной мощности такие чипы приспособятся работать и на высокой скорости. Что в перспективе обещает не только ускорение работы компьютеров, но и приведет к продлению жизни батареи смартфона.

Конечно, сейчас, с публикацией статьи и своего рода продлением жизни закону Мура, у инженеров все отлично, а вот некогда жизнь трудягам казалась не такой прекрасной. Годами команда Уилфрида Хэнша, старшего менеджера по физике и материалам логики и коммуникаций в IBM, работала над проблемой масштабируемости, и когда, год назад, ученые наконец пришли к хоть немного значимому результату, сократив длину контакта до 20 нанометров, их радости не было предела. Окрыленные ученые обратились к Хэншу с предложением опубликовать полученные результаты, однако он остудил пыл коллег, объяснив, что на деле ничего особенного у них нет, и отправил товарищей в лабораторию с предложением вернуться в том случае, если удастся добиться длины менее 10 нанометров. Товарищи, конечно, загрустили, но все же предпочли унынию усердную работу, и, наконец, их труд был вознагражден – впечатляющий результат. Всего 9 нанометров. Хэнш, уверенный в том, что не зря в свое время остудил пыл коллег, остался более чем доволен достижениями своей команды, и его примеру, пожалуй, стоит последовать и всему остальному миру.