H IBM καινοτομεί στα τσιπ νανοσωλήνων

Στη βιομηχανία κατασκευής ημιαγωγών, το μεγαλύτερο τεχνικό εμπόδιο ένα φυσικό όριο πέρα από το οποίο δεν φαίνεται δυνατό να μικρύνουν περαιτέρω τα τρανζίστορ. Όμως ερευνητές της αμερικανικής εταιρείας ΙΒΜ ανακοίνωσαν ότι βρήκαν ένα νέο τρόπο να ξεπεράσουν το πρόβλημα, δημιουργώντας τρανζίστορ από παράλληλες σειρές νανοσωλήνων άνθρακα.

Ο πονοκέφαλος για τους κατασκευαστές επεξεργαστών είναι ότι όσο προσπαθούν να χωρέσουν περισσότερα και άρα μικρότερα τρανζίστορ σε ένα τσιπ, ώστε να κάνουν τον επεξεργαστή πιο γρήγορο, τόσο αυξάνεται η ηλεκτρική αντίσταση και η παραγωγή θερμότητας, κάτι που «φρενάρει» την ταχύτητα επεξεργασίας.

Όμως οι ερευνητές ανακάλυψαν μια νέα μέθοδο σύνδεσης πολύ λεπτών μεταλλικών συρμάτων με τους νανοσωλήνες, πράγμα που επιτρέπει να συνεχιστεί η σμίκρυνση του πλάτους των συρμάτων, χωρίς να αυξηθεί η ηλεκτρική αντίσταση.

Διαβάστε επίσης:

• Υπολογιστής από νανοσωλήνες άνθρακα είναι μηχανή από το μέλλον

Η ανακάλυψη, που αναμένεται να έχει πρακτική εφαρμογή την επόμενη δεκαετία, βασίζεται σε ένα «εξωτικό» υλικό δημιουργίας ημιαγωγών, τους νανοσωλήνες άνθρακα, το οποίο θεωρείτο πολλά υποσχόμενο, αλλά έως τώρα είχε αποδειχθεί πολύ δύσκολο στην αξιοποίησή του για την κατασκευή τρανζίστορ. Οι εν λόγω νανοσωλήνες είναι «ρολό» αποτελούμενα από άνθρακα πάχους μόνο ενός ατόμου. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Science.

Οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι ένα από τα υλικά που έχει προταθεί ως διάδοχος του πυριτίου, το οποίο εδώ και πάνω από μισό αιώνα αποτελεί το προτιμώμενο υλικό από τους παραγωγούς τσιπ. «Από όλα τα πιθανά υλικά, οι νανοσωλήνες βρίσκονται στην κορυφή του καταλόγου και με διαφορά», δήλωσε ο αντιπρόεδρος της IBM Research Ντάριο Γκιλ. Όπως είπε, υπάρχουν ακόμη τεχνικές δυσκολίες, αλλά η ΙΒΜ είναι αισιόδοξη ότι τελικά θα τις ξεπεράσει.

Η συνεχιζόμενη επανάσταση των υπολογιστών έχει βασιστεί σε σημαντικό βαθμό στο γεγονός ότι περίπου κάθε ένα έως δύο χρόνια διπλασιάζεται ο αριθμός των τρανζίστορ που οποία μπορούν να χωρέσουν σε ένα τσιπ πυριτίου και άρα αυξάνεται ανάλογα και η επεξεργαστική ισχύς (ο λεγόμενος «νόμος του Μουρ» που διατύπωσε ο Γκόρντον Μουρ της Intel το 1965).

Τα τσιπ αποτελούνται από μεταλλικά σύρματα και τρανζίστορ με βάση ένα υλικό κατάλληλο για ημιαγωγό του ρεύματος. Οι σημερινοί μικροεπεξεργαστές περιέχουν δισεκατομμύρια τρανζίστορ-διακόπτες που ανοιγοκλείνουν σε δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου. Υπάρχουν πια τρανζίστορ που είναι μικρότερα και από έναν βιολογικό ιό.

Όμως κατά την τελευταία δεκαετία οι επιδόσεις των «τσιπ» -τα οποία παράγονται με τη βιομηχανική τεχνική της φωτολιθογραφίας- δεν αυξάνονται πια με τον ίδιο ρυθμό, ενώ πιο πρόσφατα και το κόστος των τρανζίστορ σταμάτησε να μειώνεται με κάθε νέα γενιά τους. Οι νανοσωλήνες άνθρακα έρχονται να φέρουν μια αναγκαία νότα αισιοδοξίας στη βιομηχανία των επεξεργαστών. Στο απώτερο μέλλον, άλλες ακόμη πιο προχωρημένες μέθοδοι, όπως η κβαντική υπολογιστική και η σπιντρονική, φιλοδοξούν να «απογειώσουν» πραγματικά τις δυνατότητες των επεξεργαστών.

Βήμα Science

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ,ΑΠΕ