ایجاد ترانزیستور با نانولوله‌های کربنی

به گزارش واحد فناوری اطلاعات سایبربان؛ پژوهشگران شرکت آی.بی.ام به تازگی موفق شده‌اند با استفاده از نانولوله‌های کربنی¹  (carbon nanotube)، ترانزیستورهایی تولید کنند که نسبت به نمونه‌های سیلیکونی از اندازه‌ی کوچک‌تری برخوردار بوده و سریع‌تر هستند.
با وجود این که از مدت‌ها قبل ثابت شده بود نانولوله‌های کربنی از عملکرد بهتری برخوردار هستند؛ اما محصول آی.بی.ام اولین نمونه‌ی عملیاتی آن به حساب می‌آید؛ اما برای دستیابی به آن باید باید اندازه‌ی ابزارهایی که با نانولوله‌های کربنی ساخته می‌شوند افزایش پیدا می‌کرد؛ در نتیجه از شیوه‌ی جدیدی برای کاهش اندازه بهره گرفتند.
به طور معمول نانولوله‌های کربنی دارای قطر یک اتم هستند؛ اما ترانزیستورهای نانولوله‌های کربنی، برای به دست آوردن عملکرد مطلوب، باید قطری در حدود 100 نانومتر داشته باشند که از نمونه‌های سیلیکونی امروزی بزرگ‌تر است. دانشمندان برای کاهش قطر  آن، از روش جدیدی برای ساخت رابط‌هایی برای سخت‌افزار یاد شده استفاده کردند که جریان را به داخل و خارج از ترانزیستور هدایت می‌کند. این اتصالات از جنس مولیبدن (molybdenum) بوده و با نقاط پایانی محصول مذکور ارتباط دارند. همچنین با بهره گرفتن از کوبالت، دمای تولید شده کاهش پیدا می‌کند و در نتیجه فاصله‌ی بین اتصالات کم می‌شود.
انتقال حجم کافی جریان الکتریکی به تعداد زیادی اتصالات از طریق سیم‌های نانولوله‌ای نیاز دارند و به همین منظور چندین لایه نانولوله‌های کربنی به صورت موازی در هر ترانزیستور قرار گرفته‌اند. در نتیجه‌ی اقدامات یاد شده قطر ترانزیستورهای جدید به 40 نانومتر کاهش یافته و کوچک‌تر از نمونه‌های سیلیکونی شده‌اند.
مدارهایی که با نانولوله‌های کربنی ساخته می‌شوند، علاوه بر توان پردازشی بهتر و مصرف انرژی پایین‌تر از طول عمر کمتری برخوردار هستند. یکی از اهداف ساخت سخت‌افزار با این ماده افزایش قدرت ابزارهایی مانند لپ‌تاپ و تلفن هوشمند است.

__________________________________

1- نانولوله‌های کربنی از صفحات کربن به ضخامت یک اتم و به شکل استوانه‌ای توخالی ساخته شده ‌است.