Τρανζίστορ νανοσωλήνων ανοίγει το δρόμο για νέα κλάση επεξεργαστών

36

Οι πρώτοι ηλεκτρονικοί διακόπτες κατασκευασμένοι εξ ολοκλήρου από νανοσωλήνες άνθρακα παρουσιάστηκαν σε αμερικανικό εργαστήριο. Τα νέα τρανζίστορ, μεγέθους μερικών δισεκατομμυριοστών του μέτρου, θα μπορούσαν στο μέλλον να αντικαταστήσουν το πυρίτιο, το οποίο πλησιάζει πλέον τα θεωρητικά του όρια.

Όι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο παρουσιάζουν μια συσκευή σχήματος Υ από νανοσωλήνες -τυλιγμένα φύλλα από άτομα άνθρακα-, η οποία μπορεί να λειτουργεί ως διακόπτης που ελέγχει τη ροή ρεύματος σε ηλεκτρονικά κυκλώματα.

Τα πειράματα, που δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature Materials, έδειξαν ότι η εφαρμογή τάσης στον ένα κλάδο της συσκευής ελέγχει το κατά πόσο θα διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα από τους άλλους δύο κλάδους.

Τα σημερινά ολοκληρωμένα κυκλώματα αποτελούνται από στρώματα πυριτίου και άλλων ημιαγώγιμων υλικών. Όμως καθώς τα κυκλώματα συνεχώς μικραίνουν, ώστε να χωρούν περισσότερα τρανζίστορ στο ίδιο τσιπ, τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα αρχίζουν να διαρρέουν ρεύμα.

Η περαιτέρω σμίκρυνση των σημερικών κυκλωμάτων θα προκαλούσε προβλήματα υπερθέρμανσης, χαμηλής απόδοσης και μειωμένης αξιοπιστίας.

Φαίνεται ότι οι νανοσωλήνες θα μπορούσαν να αποτελέσουν ιδανική εναλλακτική λύση. Το πειραματικό τρανζίστορ που ανέπτυξε η ομάδα του Πραμπακάρ Μπαντάρου στο Σαν Ντιέγκο έχει πάχος μερικά νανόμετρα (δισεκατομμυριοστά του μέτρου) και μήκος μερικές δεκάδες. Συγκριτικά, τα σημερινά τρανζίστορ από πυρίτιο έχουν διαστάσεις άνω των 100 νανομέτρων.

Αν και άλλες ερευνητικές ομάδες έχουν ήδη παρουσιάσει λογικά κυκλώματα από νανοσωλήνες, οι διακόπτες που είχαν χρησιμοποιηθεί στις έρευνες αυτές αποτελούνταν από μέταλλα ή άλλα στοιχεία.

Η ομάδα του Μπαντάρου θα προσπαθήσει τώρα να δημιουργήσει και άλλες διατάξεις νανοσωλήνων, για παράδειγμα σε σχήμα T και X.

«Πρέπει κανείς να θυμάται ότι για τους επεξεργαστές Pentium, οι οποίοι έχουν πάνω από 500 εκατ. τρανζίστορ, ο πρόγονος ήταν ένα απλό ολοκληρωμένο κύκλωμα με δύο τρανζίστορ το 1958» σχολιάζει ο Μπαντάρου στο New Scientist. «Πιθανότατα βρισκόμαστε στο ίδιο στάδιο με τις διακλαδώσεις-Υ και το μέλλον προδιαγράφεται καλό» συνεχίζει.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ