Prvi integrirani sklop na jednoj molekuli


Područje nanotehnologije uključuje stvaranje i sklapanje novih vrsta molekula i struktura čije se dimenzije mjere u milijarditim dijelovima metra. Na slici, ugljična nanocijev. FOTO: IBM
   
IBM je objavio da je uspio napraviti prvi cjeloviti elektronički integrirani sklop temeljen na jednoj jedinoj molekuli - ugljičnoj nanocijevi. Novi materijal će donijeti bolje performanse u odnosu na današnje klasične silicijske poluvodiče.   

Ovo je postignuće značajno jer je integrirani sklop napravljen korištenjem standardnih procesa za izradu poluvodiča, a kao baza svih komponenti u sklopu korištena je jedna molekula, a ne naknadno povezane pojedinačno konstruirane komponente.
To može značiti pojednostavljenje proizvodnje i pružiti konzistentnost potrebnu kako bi se temeljitije istražili i prilagodili materijali za ovakve namjene.

Rad je prezentiran javnosti IBM-ovim člankom koji je krajem ožujka objavljen u časopisu Science.

"Tranzistori od ugljične nanocijevi imaju potencijala u performansama nadmašiti vrhunske istovjetne uređaje temeljene na siliciju", rekao je dr. T. C. Chen, potpredsjednik odjela Science & Technology, IBM Research.

"No znanstvenici su se dosad fokusirali na izradu i optimizaciju pojedinačnih tranzistora od ugljičnih nanocijevi. Sada možemo vidjeti kakav je potencijal elektronike temeljene na ugljičnim nanocijevima u elektroničkim sklopovima, što je ključan korak prema integraciji ove tehnologije s postojećim tehnikama izrade mikroprocesora."


Svijet nanotehnologije presitan je da bi ga vidjelo ljudsko oko, ali je njegov potencijalni učinak na naš svijet ogroman.

Izvor: Iskon

U posljednjih pedeset godina poluvodička industrija oslanjala se na mogućnost smještaja sve većeg broja elektroničkih sklopova na jedan silikonski čip kako bi čipovi bili što moćniji. Kako su znanstvenici predvidjeli da se približava dan kada se taj broj više neće moći povećavati, sada se intenzivno proučava korištenje nanotehnologije, a sve u svrhu daljnjeg napretka ove grane znanosti i proizvodnje.

Područje nanotehnologije uključuje stvaranje i sklapanje novih vrsta molekula i struktura čije se dimenzije mjere u milijarditim dijelovima metra. Izgledom nalik na mikroskopski malen smotak žice, ugljične nanocijevi su 50.000 tanje od vlasi ljudske kose. No imaju jedinstvena svojstva koja im mogu omogućiti provođenje struja više gustoće od "cjevovoda" u današnjim tranzistorima, a osim toga, zahvaljujući manjim dimenzijama, omogućuju daljnju minijaturizaciju.

IBM-ov tim je napravio prstenasti oscilator – sklop kojeg proizvođači čipova najčešće rade kako bi ocijenili nove proizvodne procese ili materijale. Novi sklop posjeduje svojstva koja ukazuju na to kako će se ponašati nove tehnologije kada se jednom počnu koristiti u izradi cjelovitih čipova.

Integrirajući čitav sklop oko jedne jedine nanocijevi, IBM-ov tim je primijetio da je njegova brzina rada gotovo milijun puta veća nego kod sklopova s više nanocijevi. Iako je ovo još uvijek sporije nego kod današnjih silicijskih čipova, IBM-ov tim vjeruje da će novi proces izrade nanoelemenata toliko napredovati da će omogućiti dobivanje performansama superiornih elektroničkih elemenata temeljenih na ugljičnim nanocijevima.

IBM-ovi znanstvenici sada koriste prstenasti oscilator za testiranje unaprijeđenih tranzistora i sklopova s ugljičnim nanocijevima te kako bi se poboljšale njihove performanse u dizajnu čipova.

Izvještaj o ovom znanstvenom radu pod naslovom Integrated Logic Circuit Assembled on a Single Carbon Nanotube objavljen je u časopisu Science, u izdanju od 24. ožujka.