Первый компьютер из углеродных нанотрубок

29Сентября2013
Автор: Становой Сергей
E-mail

Ученые из Стэнфорда создали компьютер из углеродных нанотрубок

Исследователи из Стэндфордского университета создали однобитный программируемый компьютер на основе простейшей логики, используя углеродные нанотрубки. Хотя новый компьютер, содержащий 178 нанотрубок, способен выполнять всего одно действие, ученые надеются на его основе создаватьть в дальнейшем полноценные многофункциональные вычислительные машины.

Первые электронные компоненты (транзисторы) на основе углеродных нанотрубок были изобретены еще 15 лет назад. Оказалось, что новый материал является отличным проводником электричества и тепла, и значительно превосходит по этим параметрам кремниевую технологию. А если учесть минимально возможные размеры углеродных нанотрубок, из которых можно делать вполне работоспособные компоненты, то этот материал имел куда большие перспективы, чем уже используемые в электронике проводники.

Хотя у новой технологии имелись и достаточно серьезные недостатки (проблема интеграции с подложкой, сложность создания надежного электрического контакта и т.д.), исследователям из Стэнфорда удалось частично решить их. Им удалось построить вполне работоспособный прототип простейшего компьютера на основе CNT-транзисторов. CNT-транзисторы (как правило полевые) – это элементы где контроль проводимости осуществляется с помощью электрического поля Управляющий электрод – затвор расположен между двумя другими электродами (стоком и истоком).

Структура элемента из нанотрубок

Слой углеродных нанотрубок выращивался прямо на кварцевой подложке. При этом использовался процесс химического осаждения в парах метана. Дополнительно на поверхность кварца осаждались параллельные полоски металла, которые выполняли роль шаблона в процессе выращивания нанотрубок. В результате этого процесса около 99,5 % получившихся нанотрубок имели идеально ровную структуру.

Затем слой углеродных нанотрубок покрыли золотом, толщиною в 150 нм. После этого структуру перенесли на кремниевую подложку и сформировали отдельные электрические элементы. Получился прототип компьютерного чипа.

Дальнейшие тесты показали, что вероятность выхода работоспособных компьютерных чипов по новой технологии составляет примерно 30 %. Это не так уж и много, но ученые надеются в дальнейшем увеличить этот показатель.

Прототип нового компьютера работает на частоте 1 кГц и может обрабатывать всего 1 Бит информации. Хотя это, казалось бы, результаты далекие от существующей реальности (современные компьютеры работают в миллионы раз быстрее), американские исследователи уверены, что за их технологией будущее компьютерной техники. Пройдет еще 3-5 лет и новые более совершенные компьютеры постепенно вытеснят даже супермощные современные машины. Рядовому пользователю, которому может понадобиться компьютерная помощь в Пушкине, будут открыты куда большие возможности в виртуальном мире высоких технологий.

Добавить комментарий

Приветствуется любая точка зрения


Защитный код
Обновить