Производить транзисторы из углеродных нанотрубок можно в 1100 раз быстрее
Logo
Cover

Полевые транзисторы из углеродных нанотрубок обладают большей энергоэффективностью, чем кремниевые, и могут применяться для создания новых типов трехмерных микропроцессоров. Но до сих пор их производили в небольших количествах в лабораториях. Специалисты из США опубликовали исследование, в котором описали процесс производства транзисторов из углеродных нанотрубок (CNFET) в больших объемах на 200-миллиметровых подложках — промышленном стандарте изготовления чипов.

В отличие от кремниевых транзисторов, которые производятся при температуре около 450 — 500 градусов Цельсия, полевые транзисторы из углеродных нанотрубок (CNFET) можно изготавливать почти при комнатной температуре. Это значит, что можно наносить слои схем поверх ранее нанесенных слоев, создавая трехмерные чипы, пояснили разработчики. Делать такое с кремнием не получится, потому что нижние слои расплавятся. Предполагается, что 3D-чип, сочетающий логику и память, по производительности на порядки превзойдет двухмерные чипы, пишет MIT News.

Ученые из MIT модифицировали один из самых эффективных методов создания CNFET — инкубационный, когда подложка погружается в ванну с нанотрубками — так, чтобы он подходил для массового производства. Например, они обнаружили, что сухое циклирование (метод попеременного погружения и осушения) может значительно снизить время инкубации с 48 часов до 150 секунд.

Другая инновация — искусственная концентрация через выпаривание, когда небольшие порции воды медленно испаряются с подложки. Это повышает концентрацию и общую плотность углеродных нанотрубок.

Проанализировав новую технологию, инженеры поняли, что смогли ускорить процесс изготовления CNFET в 1100 раз по сравнению с существующими методами. Теперь они собираются разработать несколько различных типов интегральных схем из CNFET и изучить новые возможности 3D-чипов.  

Метод промышленного производства одноатомных транзисторов предложила другая группа ученых из США. Они продемонстрировали, что могут точно менять скорость потока отдельных электронов через электрический барьер в транзисторе.