Az IBM vasárnap kiadott sajtóközleményében azt írja, hogy a cég szakemberei nagy lépést tettek előre a karbon nanocsövek (carbon nanotubes, CNT) felhasználásával készült, kereskedelmi célokra is alkalmas félvezetők kifejlesztése felé. A kutatók jelentős mértékben növelni tudták az egyetlen chipen elhelyezhető csövecskék számát.
Az IBM szakemberei áttörést értek el: tízezer nanocsövet helyeztek el egyetlen ostyán
A vállalat illetékesei szerint ezzel fontos mérföldkőhöz érkezett a szilícium-korszakot követő számítástechnikai megoldásokkal kapcsolatos kutatás-fejlesztés. Az IBM egy olyan gyártási technológiával kísérletezik, amely lehetővé teszi nagyszámú CNT pontos elhelyezését a chipek alapjául szolgáló ostyákon. A megoldás hosszabb távon a ma használt szilícium-alapú félvezetők lecserélését, és a lapkák méretének további csökkentését is lehetővé teheti.
Az IBM jelenleg tízezer CNT-ből készült tranzisztort tud elhelyezni egyetlen chipen. Ez a sűrűség természetesen még mindig messze alatta marad a ma használt szilícium-chipekéinek: az asztali számítógépekbe épített modelleken akár egymilliárdnál is több tranzisztor zsúfolható össze – de mégis jelentős áttörést jelent. A technológia kifejlesztői a Nature Nanaotechnology című folyóiratban publikálták kutatásuk részletes eredményeit.
A legfontosabb a méretcsökkentés
Az Intel legújabb szilícium-alapú processzorai 22 nanométeres gyártási technológiával készülnek. Az ipar az úgynevezett „1X” technológiával ennél kisebb NAND flash tárolóchipeket is képes készíteni, ám a szakértők egyetértenek abban, hogy a hagyományos lapkák lassan már nem zsugoríthatók tovább.
A kisebb tranzisztorok amellett, hogy a korábbiaknál jóval energiatakarékosabb és gyorsabb működést tesznek lehetővé, a gyártási költségeket is nagymértékben csökkenthetik. A számítástechnika egyik legfontosabb etalonját, amely szerint az egységnyi szilíciumon elhelyezhető tranzisztorok száma folyamatosan hatványozódik, Gordon Moore, az Intel egyik társalapítója fogalmazta meg.
Technológiaváltás a chipkészítésben
A karbon nanocsövek tulajdonképpen csőformájú szénmolekulák, amelyek nyomtatott áramkörök tranzisztoraiként is képesek működni. Jóval kisebbek, mint a szilíciumból készült tranzisztorok, de igen nehéz őket a megfelelő sűrűségben és pontossággal elhelyezni a chipek hordozófelületén.
A hagyományos lapkákat marásos technológiával gyártják – a CNT-ket ezzel szemben nagy pontossággal kell „ráhelyezni” az ostyákra. További problémát jelent, hogy a gyártás során nem csak szén-, hanem fémalapú CNT-k is keletkeznek, amelyek áramköri hibákat eredményeznek, és kiselejtezésük nagy nehézséget okoz a gyártók számára.
Az IBM szerint újonnan kifejlesztett gyártási módszerük révén mindkét fenti probléma kiküszöbölhetővé válik. A cég kutatói speciális oldatokba keverték a CNT-ket, amelyekkel aztán különlegesen kialakított, kémiai „barázdákkal” ellátott hordozóanyagokat itattak át. A barázdák lehetővé teszik, hogy a CNT-k az elektromos áramkörök kialakítására alkalmas módon, a megfelelő „mintában” kössenek meg a hordozófelületen, és a vezetőképtelen, „selejtes” nanocsövek kirostálására is alkalmasak.
