IBMs Chips der nächsten Generation können Silizium gegen Kohlenstoff-Nanoröhren austauschen

IBM hat einen Meilenstein in seinem Bestreben gesetzt, einen Nachfolger für Siliziumcomputerchips zu entwickeln.

Das Unternehmen hat am Sonntag seine Forschung zu Halbleitern auf der Basis von Kohlenstoffnanoröhrchen bekannt gegeben oder CNTs, hat ein neues Verfahren ergeben, um sie in großer Anzahl auf Wafern zu platzieren. Die Technologie wird als eine Möglichkeit angesehen, die Chipgrößen zu verkleinern, sobald die aktuelle siliziumbasierte Technologie an ihre Grenzen stößt.

IBM sagte, es habe eine Möglichkeit entwickelt, mehr als 10.000 Transistoren aus CNT auf einem einzigen Chip zu platzieren, zwei Größenordnungen höher als bisher möglich. Obwohl das Unternehmen noch weit unter der Dichte kommerzieller Chips auf Siliziumbasis liegt - aktuelle Modelle in Desktop-Computern können über eine Milliarde Transistoren aufweisen -, bezeichnete das Unternehmen es als Durchbruch auf dem Weg zur Nutzung der Technologie in der realen Computerwelt.

Das Unternehmen machte die Ankündigung, um die Veröffentlichung eines Artikels über die Forschung in der Zeitschrift Nature Nanotechnology.

Intels neueste Prozessoren sind mit Silizium-Transistoren mit 22-Nanometer-Technologie gebaut, und einfacheren NAND-Flash-Speicher-Chips wurden demonstriert mit " 1X "Technologie irgendwo darunter, aber die moderne Fertigung nähert sich ihren physikalischen Grenzen. Intel hat vorhergesagt, Chips innerhalb des nächsten Jahrzehnts mit Größen im einstelligen Bereich zu produzieren.

Geführt vom Mooreschen Gesetz

Der Vorstoß zu immer kleineren Transistoren hat Chips produziert, die weniger Strom verbrauchen und schneller laufen können, aber auch zu niedrigeren Kosten hergestellt werden, da mehr auf einen einzelnen Wafer gepackt werden kann. Die steigende Anzahl von Transistoren bei einer bestimmten Menge an Silizium wurde von Gordon Moore, Mitbegründer von Intel, vorhergesagt, der voraussagte, dass sie sich mit der Zeit stetig verdoppeln würden.

IBMAn IBM Wissenschaftler zeigt verschiedene Lösungen mit Kohlenstoffnanoröhren.

Kohlenstoff Nanoröhren, rohrförmige Kohlenstoffmoleküle, können auch als Transistoren in Schaltkreisen und mit Abmessungen von weniger als 10 Nanometern verwendet werden. Sie sind kleiner und können möglicherweise höhere Ströme als Silizium führen, sind aber bei hohen Dichten schwer zu manipulieren.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Chips, bei denen Siliziumtransistoren in Schaltkreisstrukturen geätzt werden, werden bei Chips mit CNTs Wafer auf einem Wafer mit hoher Kapazität angeordnet Richtigkeit. Halbleitende CNTs kommen auch gemischt mit metallischen CNTs vor, die fehlerhafte Schaltungen erzeugen können, und müssen getrennt werden, bevor sie verwendet werden.

IBM sagte, dass seine neueste Methode beide Probleme löst. Die Forscher des Unternehmens mischen CNTs in flüssige Lösungen, die dann dazu verwendet werden, speziell vorbereitete Substrate zu durchtränken, mit chemischen "Gräben", an die sich die CNTs in der korrekten Ausrichtung anschließen, die für elektrische Schaltungen benötigt wird. Das Verfahren eliminiert auch die nichtleitenden metallischen CNTs.

Das Unternehmen sagte, der Durchbruch werde zwar noch nicht zu kommerziellen Nano-Transistoren führen, sei aber ein wichtiger Schritt auf dem Weg.

Bevor sie jedoch Silizium herausfordern können muss auch einen oft übersehenen Teil von Moores Gesetz-Erschwinglichkeit passieren. Sein Gesetz gilt für "Komplexität für minimale Komponentenkosten" oder was Verbraucher auf dem Markt wahrscheinlich sehen.