صناعة

10000 ترانزستور على شريحة واحدة

10000 ترانزستور على شريحة واحدة

[عنوان معرف = "attachment_828" محاذاة = "aligncenter" العرض = "640"] أثبتت شركة IBM كثافة التنسيب لمليار أنبوب نانوي كربوني لكل سنتيمتر مربع باستخدام هذا النهج - مما يقود الطريق لرقائق كمبيوتر أصغر وأسرع وأكثر كفاءة بشكل كبير. [ مصدر الصورة : آي بي إم ][/شرح]

إن إنتاج رقائق الكمبيوتر الأصغر حجمًا والأسرع والأكثر قوة - وهذا يعني أجهزة كمبيوتر أصغر وأسرع وأكثر قوة - أقرب إلى الواقع نتيجة للتقدم في تصنيع ترانزستور الأنابيب النانوية الكربونية في IBM. ولأول مرة ، تم وضع أكثر من عشرة آلاف ترانزستور عاملة مصنوعة من أنابيب كربونية بحجم النانو واختبارها بدقة في شريحة واحدة باستخدام عمليات أشباه الموصلات القياسية.

أنابيب الكربون النانوية هي فئة جديدة من مواد أشباه الموصلات. تسمح خصائصها الكهربائية للإلكترونات بالتحرك بشكل أسهل وأسرع من أجهزة السيليكون التقليدية. الأنابيب النانوية هي أيضًا الشكل المثالي للترانزستورات على المستوى الذري. إن الجمع بين الصفات الفريدة المقترنة بهياكل تصميم الرقائق الجديدة يعني بيئة قوية للابتكار على نطاق مصغر خلال العقد القادم.

كانت هناك حواجز قائمة أمام إنتاج ترانزستورات الأنابيب النانوية. طورت IBM طريقة فريدة للتغلب عليها تعتمد على كيمياء التبادل الأيوني. تسمح العملية بوضع دقيق ومحكم للأنابيب النانوية الكربونية المحاذاة على ركيزة بكثافة أعلى - أمرين من حيث الحجم أكبر من التجارب السابقة. يتيح هذا الوضع المتحكم فيه للأنابيب النانوية الفردية بكثافة تبلغ حوالي مليار لكل سنتيمتر مربع.

[عنوان معرف = "attachment_827" محاذاة = "aligncenter" العرض = "649"] كانت الأنابيب النانوية الكربونية ، الناتجة عن الكيمياء ، فضولًا مختبريًا إلى حد كبير فيما يتعلق بالتطبيقات الإلكترونية الدقيقة. تأتي الأنابيب النانوية الكربونية (المصورة في المحلول) بشكل طبيعي كمزيج من الأنواع المعدنية وشبه الموصلة. بالنسبة لتشغيل الجهاز ، يكون فقط نوع الأنابيب شبه الموصلة مفيدًا والذي يتطلب إزالة كاملة للأنابيب المعدنية لمنع حدوث أخطاء في الدوائر. [مصدر الصورة:آي بي إم ][/شرح]

تبدأ العملية بدمج الأنابيب النانوية الكربونية مع الفاعل بالسطح ، وهو نوع من الصابون يجعلها قابلة للذوبان في الماء. يتم بعد ذلك إنشاء الركيزة باستخدام أكسين مع خنادق مصنوعة من أكسيد الهافنيوم المعدل كيميائيًا (HfO2) وبقية أكسيد السيليكون (SiO2). يتم غمر الركيزة أخيرًا في محلول الأنابيب النانوية الكربونية حيث تلتصق الأنابيب النانوية عبر رابطة كيميائية بمناطق HfO2 ويظل باقي السطح نظيفًا.

Supratik Guha ، مدير العلوم الفيزيائية في IBM Research يلخص التقدم ، "الأنابيب النانوية الكربونية ، الناتجة عن الكيمياء ، كانت إلى حد كبير من الفضول في المختبرات فيما يتعلق بالتطبيقات الإلكترونية الدقيقة. نحن نحاول الخطوات الأولى نحو التكنولوجيا من خلال تصنيع ترانزستورات الأنابيب النانوية الكربونية داخل بنية تحتية تقليدية لتصنيع الرقاقات ،"

شاهد الفيديو: مقطع رائع كيف يعمل الترانزستور مترجمhow does a Transistor work (ديسمبر 2020).