Falling ned karbon kaninhullet
Forskningsstudiejobber har en morsom metode for å bli blåst ut av andel av de ikke-eksperter, over-lovende den vanlige ganske liten suksessen som de hengivne menneskene som gjør vitenskapen, har håndtert til Eke Out . Oppskaleringskostnad-effektivt er en av de mest betydningsfulle mordere for kommersialiserende forskning, og derfor har de nylige fremskrittene i å produsere karbon nanotube transistorer oss håpefulle.
For tiden bruker mange banebrytende prosesser FETS (feltpåvirkningstransistorer). Som de har fått mindre, har vi lagt til finner, så vel som andre teknikker for å komme seg rundt sannheten at ting blir rart når de er små. Markedet ønsker å flytte til Gaafets (port rundt FET) som Intel, så vel som Samsung har erklært at deres 3 nm prosesser (eller tilsvarende) vil utnytte den nye typen gate. Som transistorer har krympet, har “off-state” lekkasje tilstede vokst. Gaafets er multi-gate enheter, som muliggjør mye bedre styring av den lekkasjen, blant annet.
Som vanlig tar vi allerede en titt på hva som er over 3 nm mot 2 nm, så vel som problemet er at Gaafet ikke skal skalere forbi 3 nm. Carbon nanotubes er en opp-og-kommende innovasjon som de tilbyr noen viktige fordeler. De utfører varme ekstremt godt, viser høyere transconductance, samt utfører store mengder kraft. I tillegg viser de høyere elektronmobilitet enn tradisjonelle MOSFET, samt ofte overgår dem med mindre kraft, selv mens de er i større størrelser. Dette er alt for å si at de er et bemerkelsesverdig stykke teknologi med noen få advarsler.
Gotchas er hovedsakelig knyttet til produksjonen samt pålitelighet. Den nåværende prosessen for å dyrke nanorør skaper noen rør: metallisk samt halvledende. For transistorer vil du bruke sistnevnte i stedet for den tidligere, så vel som å få en nøyaktig ensartet blanding av rør, er utfordrende når de bare er 1 nm brede. I tillegg, når du har en uniform, topp hakk rørblanding, akkurat hvordan får du rørene hvor du vil ha dem? Hver transistor vil benytte en rekke rør, slik at en enkelt wafer benytter en rekke billioner rør. Selv på fraksjoner av fraksjoner av pennies, legger en trillion av noe raskt. Det har vært noen forsøk på å dyrke rørene på brikken, men ALD (atomlagsavsetning) ikke nukleat på karbonflater.
Som vi diskuterte tidligere, er det to pålitelighetsproblemer. For det første nedbryter karbon nanotubes av denne størrelsen i atmosfæren, noen tidlige ICer bare langvarig noen uker før en viktig kanal brøt. Andre, flerkanals transistorer (hvor flere rør benyttes per transistor) varer lenger siden av overflødige tilkoblinger.
De fleste spillere undersøker plassen: IBM, DARPA, TSMC, Stanford, MIT, Intel, Nantero, så vel som mange andre. Best Det er mange forskjellige design: Wraparound, kledd, suspendert, topp gated, så vel som bunngated, uten noen fjerner konsensus som er bedre.
Dette er ikke den aller første gangen vi har snakket om karbon nanotubes i transistorer, så vel som forhåpentligvis, det vil ikke være den siste. Muligens CNTFets (Carbon NanoRotube-transistorer) vil bli brukt på bestemte områder som minne eller lav effekt høyytelsesapplikasjoner.
[Image Courtesy of Wikipedia]