IBM's next-gen chips kunnen silicium vervangen voor koolstofnanobuisjes

IBM heeft een mijlpaal bereikt in haar zoektocht naar een opvolger van silicium-computerchips.

Het bedrijf zei zondag zijn onderzoek naar halfgeleiders op basis van koolstofnanobuizen, of CNT's, heeft een nieuwe methode opgeleverd om ze nauwkeurig in grote aantallen op wafers te plaatsen. De technologie wordt gezien als een manier om steeds kleinere chipgroottes te behouden zodra de huidige op silicium gebaseerde technologie zijn limiet bereikt. IBM zei dat het een manier heeft ontwikkeld om meer dan 10.000 transistors gemaakt van CNT's op één chip te plaatsen, twee magnitudes hoger dan voorheen mogelijk. Hoewel het bedrijf nog ver onder de dichtheid van commerciële op silicium gebaseerde chips ligt, kunnen huidige modellen op desktopcomputers meer dan een miljard transistors bevatten - het bedrijf noemde het een doorbraak op weg naar het gebruik van de technologie in real-world computing.

Het bedrijf maakte de aankondiging ter gelegenheid van de publicatie van een artikel waarin het onderzoek in het tijdschrift

Nature Nanotechnology werd beschreven. De nieuwste processors van Intel zijn gebouwd met siliciumtransistoren met 22-nanometertechnologie en er zijn eenvoudiger NAND flash-opslagchips aangetoond met " 1X "-technologie ergens onder die, maar de moderne productie nadert zijn fysieke limieten. Intel heeft voorspeld dat het in het volgende decennium chips zal produceren met behulp van groottes in de enkele cijfers.

Geleid door de wet van Moore

De opmars naar steeds kleinere transistors heeft chips geproduceerd die minder stroom verbruiken en sneller kunnen lopen, maar ook kunnen goedkoper worden gemaakt, omdat er meer op een enkele wafer kan worden gepropt. Het toenemend aantal transistoren op een bepaalde hoeveelheid silicium werd beroemd voorspeld door Gordon Moore, mede-oprichter van Intel, die voorspelde dat ze met de tijd zouden verdubbelen. IBMAn IBM-wetenschapper toont verschillende oplossingen met koolstofnanobuizen. nanobuisjes, buisvormige koolstofmoleculen, kunnen ook worden gebruikt als transistors in circuits en bij dimensies van minder dan 10 nanometer. Ze zijn kleiner en kunnen mogelijk hogere stromen dan silicium bevatten, maar zijn moeilijk te manipuleren bij grote dichtheden. In tegenstelling tot traditionele chips, waarin siliciumtransistors in circuitpatronen worden geëtst, worden bij het maken van chips met behulp van CNT's deze op een wafer met hoge waarden geplaatst. nauwkeurigheid. Semiconducting CNT's worden ook gemengd met metalen CNT's die defecte circuits kunnen produceren en moeten worden gescheiden voordat ze worden gebruikt.

IBM zei dat zijn nieuwste methode beide problemen oplost. De onderzoekers van het bedrijf mengen CNT's in vloeibare oplossingen die vervolgens worden gebruikt om speciaal bereide substraten te weken, met chemische "greppels" waarmee de CNT's zich verbinden in de juiste uitlijning die nodig is voor elektrische circuits. De methode elimineert ook de niet-geleidende metalen CNT's.

Het bedrijf zei dat de doorbraak nog niet zal leiden tot commerciële nanotransistors, maar is een belangrijke stap op weg.

Voordat ze silicium kunnen uitdagen, echter, moet ook een vaak over het hoofd gezien deel van de wet-betaalbaarheid van Moore passeren. Zijn wet is van toepassing op 'complexiteit voor minimale componentkosten' of wat consumenten waarschijnlijk op de markt zullen zien.