На порозі революції: нова технологія робить процесори в мільйон разів продуктивнішими
Вчені Токійського університету запропонували створювати напівпровідники не з кремнію, а з фулерену. Цей матеріал дасть змогу значно збільшити продуктивність мікросхем, зменшити їхні габарити та знизити нагрівання.
Фулерен являє собою вуглецеву трубку, яка може набувати кулястої форми. При подачі на неї електричного струму виникають фотони світла, що пропускаються через молекули, причому напрямком світла можна керувати. За схожим принципом працюють розвідні стрілки на залізниці.
Цікаво Blue Origin виготовляє сонячні батареї з імітації місячного ґрунту, а далі – зі справжнього
Детальніше про технологію
Схематичне порівняння технології з роботою залізниці / Фото University of Tokyo
Молекула пропускає імпульси червоного лазера в передбачуваному напрямку, а оскільки електричний струм перетворюється на світлове випромінювання, що рухається з більшою швидкістю, продуктивність напівпровідника стає до мільйона разів вищою, ніж у кремнієвих транзисторів. Одна молекула може виконувати як поодинокі, так і множинні перемикання, що в сучасних мікросхемах досягається тривимірним розміщенням транзисторів.
Ми вважаємо, що можемо досягти швидкості перемикання в 1 мільйон разів швидше, ніж у класичного транзистора. І це може позначитися на продуктивності комп'ютерів. Але не менш важливо, що якщо ми вміємо налаштуванням лазера змушувати молекулу фулерену перемикатися різними способами, у нас ніби з'являється безліч мікроскопічних транзисторів в одній молекулі. Це дає змогу наростити складність системи без підвищення її фізичного розміру, – каже Хірофумі Янагісава з команди дослідників.
Фулерен відкрили понад сімдесят років тому, але досі не було технологій, які дозволили б використовувати цей матеріал в електроніці. Зменшення техпроцесів дало змогу працювати з матеріалами на молекулярному рівні, тож з'явився шанс, що фулерен все ж таки почне застосовуватися або хоча б вплине на подальший розвиток напівпровідників.
Використання фулерену дасть змогу налагодити випуск продуктивніших процесорів, швидшої пам'яті, потужніших зарядних пристроїв і збільшити енергоефективність інших електронних пристроїв. Але перш ніж усе це стане можливим, доведеться подолати низку труднощів. Наприклад, зменшити до потрібних розмірів лазерний компонент, необхідний для такого типу інтегральної схеми.