Исследователи из IBM объявили о серьезном прорыве в области технологий углеродных нанотрубок, который поможет ускорить процесс создания еще более компактных и быстрых микросхем.

Исследователи нашли способ соединить углеродные нанотрубки — крошечные трубки, состоящие из атомов углерода и обладающие электропроводностью, — с кремниевыми транзисторами, при котором размеры соединения не влияют на его электрические свойства.

Уменьшение размеров транзисторов и связанных с ними цепей имеет жизненно важное значение для сохранения действия закона Мура и создания еще более мощных процессоров, но при этом обычные технологии быстро приближаются к своему пределу.

В начале текущего года международный консорциум, возглавляемый IBM, сообщил о разработке тестового чипа с транзисторами размером 7 нм (примерно в 10 тыс. раз тоньше человеческого волоса).

Углеродные нанотрубки, используемые в этом чипе, как раз и составляют предмет исследования IBM Research.

По мере уменьшения размеров контактов между чипом и углеродными нанотрубками электрическое сопротивление растет. Исследователи хотят сделать контакты как можно более миниатюрными, однако возрастание сопротивления не позволяет добиться этого

Транзисторы прекрасно проявляют себя в качестве высокоскоростных переключателей, которые требуются для создания все более мощных суперкомпьютеров и смартфонов, а углеродные нанотрубки отлично подходят для роли крошечных проводников, соединяющих эти транзисторы. Но есть здесь и определенные сложности.

По мере уменьшения размеров контактов между чипом и углеродными нанотрубками электрическое сопротивление растет. Исследователи хотят сделать контакты как можно более миниатюрными, но возрастание сопротивления не позволяет им добиться этого.

«Нельзя, чтобы сопротивление контактов превышало определенный уровень, — пояснил инженер-исследователь IBM Вильфрид Хенш. — И если сопротивление будет расти, все остальное уже не имеет значения, поскольку устройство не сможет выполнять возложенные на него задачи».

Вот почему нынешний прорыв IBM имеет такое важное значение. В корпорации нашли способ соединения транзисторов и углеродных нанотрубок, при котором сопротивление не зависит от размеров соединения.

Впрочем, работы еще продолжаются. Новая технология позволяет добиться сопротивления в 30 кОм при любых размерах соединения, а в IBM хотят уменьшить его значение до 18 кОм.

В прошлом году в IBM объявили о намерении потратить в ближайшие пять лет 3 млрд долл. на совершенствование технологии производства микросхем с нормой проектирования в 7 нм и менее. Предметом исследований помимо углеродных нанотрубок являются квантовые компьютеры, маломощные транзисторы и кремниевая фотоника.