Lepsze tranzystory z nanokabli

Start

Pogranicza

Jak wiemy, miniaturyzacja krzemowych tranzystor�w ma swoje granice i wsp�czesna technologia w�a�nie si� do nich zbli�a. Dlatego te� poszukiwane s� alternatywne sposoby na zapewnienie ci�g�ego rozwoju komputer�w. Jednym z nich jest pomys� na wykorzystanie krzemowych nanokabli. W 2008 roku naukowcy z MIT-u stworzyli nanokable, w kt�rych ruchliwo�� elektron�w jest dwukrotnie lepsza ni� w poprzednich tego typu produktach. Teraz ten sam zesp� udowodni�, �e jest w stanie u�o�y� na sobie do pi�ciu wysoko wydajnych nanokabli, pi�ciokrotnie zwi�kszaj�c w ten spos�b wydajno�� nanokablowego tranzystora, bez zwi�kszania jego powierzchni na uk�adzie scalonym.

Zalet� rozwi�zania proponowanego przez MIT jest fakt, i� nanokable zawieszone s� w powietrzu, wi�c mo�na je izolowa�, by nie dopuszcza� do wyciekania �adunku, co jest coraz wi�kszym problemem w miar� zmniejszania tranzystor�w. Jednak wad� nanokabli s� ich niewielkie rozmiary, kt�re ograniczaj� ilo�� przenoszonego �adunku. Profesor Judy Hoyt oraz jej studenci, Pouya Hashemi i Leonardo Gomez, zwi�kszyli wydajno�� nanokabli nieco rozci�gaj�c krzem tak, by jego atomy by�y oddalone od siebie bardziej ni� normalnie. Rozci�gni�ty krzem stosuje si� w konwencjonalnych tranzystorach od 2003 roku, a profesor Hoyt by�a jednym z pionier�w bada� nad tego typu technologi�.

Uczeni z MIT-u rozpocz�li swoje prace od umieszczenia na plastrze krzemowym mieszaniny krzemu domieszkowanego germanem. Na to na�o�yli warstw� czystego krzemu. Jego atomy, pr�buj�c dopasowa� si� do po�o�enia atom�w ni�szej warstwy, musia�y si� rozci�gn��, gdy� atom germanu jest wi�kszy od atomu krzemu, wi�c odleg�o�ci pomi�dzy nimi s� wi�ksze.

Nast�pnie warstw� tak rozci�gni�tego krzemu umieszczono na kolejnym krzemowym plastrze. Na nim umieszczono na zmian� warstwy krzemu z germanem oraz czystego krzemu. Tak przygotowany stos poci�to, a nast�pnie usuni�to warstwy krzemu z germanem, otrzymuj�c liczne zawieszone w powietrzu nanokable z rozci�gni�tego krzemu.

Uda�o si� zatem uzyska� tranzystory, w kt�rych �adunek przenoszony jest przez poruszaj�ce si� elektrony. W tradycyjnych tranzystorach jest on jednak r�wnie� przenoszony przez dziury. Wykorzystanie ich potencja�u wymaga z kolei zupe�nie innego podej�cia do nanokabli. Atomy w nich powinny by� nie rozci�gni�te, a �ci�ni�te. Zesp� profesor Hoyt ju� pracuje nad odpowiednimi nanokablami.

kopalniawiedzy.pl

Naukowcy opracowali superwytrzyma�e kable

Chi�scy naukowcy opracowali proces syntezy niezwykle wytrzyma�ych mechanicznie kabli o nieograniczonej d�ugo�ci i mikrometrycznej �rednicy, kt�re utworzone s� z nanorurek w�glowych, donosi "Nanotechnology".

Doskona�y przewodnik

Nanorurki w�glowe s� niezwykle wytrzyma�e mechanicznie i doskonale przewodz� pr�d elektryczny. Te fakty znane s� naukowcom praktycznie od dnia odkrycia tego w�glowego nanomateria�u (w latach 90 XX wieku), kt�ry morfologicznie stanowi zwini�t� w rulon p�aszczyzn� utworzon� z atom�w w�gla.

Od dawna naukowcy starali si� wykorzysta� niezwyk�e w�a�ciwo�ci nanorurek w�glowych w elektronice, tworz�c kable zbudowane z w�glowego nanomateria�u, jednak opracowane technologie by�y na tyle skomplikowane, i� praktycznie niemo�liwe do wykorzystania w produkcji przemys�owej.

Bardzo d�ugie i wytrzyma�e

Nowa technika, kt�r� opracowali naukowcy z Tsinghua University pozwala na wytwarzanie niemal nieograniczonej d�ugo�ci przewodz�cych pr�d elektryczny mikrow��kien, w sk�ad kt�rych wchodz� nanorurki w�glowe. Materia� ten mo�na u�y� jako mikrokable elektryczne.

Na proces sk�adaj� si� dwa etapy. Najpierw wytwarzane jest mikrow��kno z roztworu zawieraj�cego nanorurki w�glowe, za pomoc� techniki zbli�onej do tradycyjnego prz�dzenia w��kien. Nast�pnie powsta�e w��kno jest wprowadzane do reaktora z odpowiednim rozpuszczalnikiem (np. acetonem), gdzie ulega skurczeniu. By mikrow��kno mia�o jednakow� �rednic� na ca�ej swojej d�ugo�ci, naukowcy u�yli �wiat�a laserowego, kt�rym modelowano �rednic� w��kna (trawi�c niepotrzebne fragmenty). Dzi�ki tej technice mo�liwe jest wytwarzanie przewodz�cych pr�d elektryczny mirkow��kien o r�nej �rednicy - od 4 do 40 mikrometr�w (jeden mikrometr to milionowa cz�� metra), kt�rych wytrzyma�o�� na rozci�ganie si�ga 1GPa.

Wed�ug naukowc�w opracowana technika jest nie tylko tania, ale przede wszystkim �atwa w adaptacji na potrzeby produkcji przemys�owej. Fakt ten gwarantuje, �e w niedalekiej przysz�o�ci powinna zosta� rozpocz�ta na skal� przemys�ow� produkcja tego typu nowoczesnych mikrokabli.

supermozg.gazeta.pl

Wątki

Template provided by Designs by Darren Opracowanie Marketing w Internecie dla Pogranicza