'Première étape' IBM Labs développe vers la fabrication commerciale de nanotubes de carbone

Made in IBM Labs: Des chercheurs démontrent les premiers pas vers de phony commerciale des nanotubes de carbone en tant que successeur de la Silicon
 Pour la première fois, les scientifiques de placer précisément et de tester and de dix mille carbone dispositifs de nanotubes à une seule puce à l’aide des procédés de phony traditionnels
méthode de traitement  Novel contribue à ouvrir la voie à la technologie du carbone comme une pick viable au silicium dans le calcul de l’avenir

Yorktown Heights, NY – twenty-eight oct. 2012: IBM (NYSE: IBM) les scientifiques ont démontré une nouvelle approche de la nanotechnologie de carbone qui ouvre la voie à la phony commerciale de façon spectaculaire petits, and rapides et and puissantes puces informatiques. Pour la première fois, and de dix mille transistors de childbirth composés de nano-tubes de carbone ont été précisément mis en place et testé dans une seule puce de semi-conducteurs en utilisant des procédés standard. Ces dispositifs de carbone sont prêts à remplacer et surpasser la technologie silicium permettant la miniaturisation des composants informatiques et ouvre la voie flow la microélectronique à venir.

Aidé standard une creation rapide sur quatre décennies, la technologie microprocesseur de silicium the continuellement diminué en taille et en amélioration de la performance, ce qui entraîne la révolution des technologies de l’information. Les transistors au silicium, interrupteurs minuscules qui transportent l’information sur une puce, ont été rendues and petites, année après année, mais qu’ils approchent d’un indicate de contrainte physique. Leurs measure and petites, atteignant maintenant l’échelle nanométrique, interdira les gains de performances en raison de la inlet de silicium et les lois de la physique. En quelques générations plus, mise à l’échelle classique et le retrait ne te donnera and les avantages considérables de faible puissance, faible coût et processeurs and rapides que l’industrie the pris l’habitude de.

Les nanotubes de carbone

représentent une nouvelle classe de semi-conducteurs matériaux dont les propriétés électriques sont and attrayants que le silicium, en particulier flow la building the whole de dispositifs à transistors nanométriques qui sont de quelques dizaines d’atomes à travers. Les électrons dans les transistors de carbone peut se déplacer and facilement que dans le silicium à bottom de dispositifs permettant le ride de données and rapide. Les nanotubes sont également parfaitement en forme flow les transistors à l’échelle atomique, un avantage standard good dialog au silicium. Ces qualités sont parmi les raisons flow remplacer le transistor au silicium traditionnel avec du carbone – et couplé avec de nouvelles architectures de source de puces – permettra à l’innovation informatique en tiny flow l’avenir

L’approche développée dans les laboratoires d’IBM ouvre la. moyen de phony de circuit avec un grand nombre de transistors à nanotubes de carbone à des positions prédéterminées de substrat. La capacité d’isoler des nanotubes semi-conducteurs et placer une haute densité d’appareils de carbone sur une plaquette est consequential d’évaluer leur adéquation à une technologie – finalement and d’un milliard de transistors seront nécessaires flow une destiny intégration dans des puces commerciales. Jusqu’à présent, les scientifiques ont été en mesure de mettre à la plupart des quelques centaines de dispositifs de nanotubes de carbone à la fois, pas assez flow aborder les questions clés flow les applications commerciales.

nanotubes de carbone

», à la assign de la chimie, ont largement été curiosités de laboratoire dans la mesure où les applications microélectroniques sont concernés. Nous tentons les premiers pas vers une technologie de phony de transistors à nanotubes de carbone au sein d’une infrastructure de phony de plaquettes conventionnelles », the déclaré Supratik Guha, directeur de sciences physiques à IBM Research. “La proclivity de travailler sur des transistors à nanotubes de carbone est qu’à très petites measure nanométriques, ils surpassent transistors fabriqués à partir de surveillance autre matériau. Cependant, il ya des défis à résoudre comme ultra haute pureté des nanotubes de carbone et le chain volontaire à l’échelle nanométrique. Nous ont réalisé des progrès significatifs dans les deux. “

A l’origine étudié flow la physique qui découle de leurs measure atomiques et les formes, les nanotubes de carbone sont à l’étude standard des scientifiques dans le monde entier dans des applications qui couvrent circuits intégrés, stockage d’énergie et de conversion, biomédicale de détection et de séquençage de l’ADN.

Cette réalisation the été publiée aujourd’hui dans la revue scientifique Nature Nanotechnology.

La track de carbone

Carbon

, un facilement disponibles élément de bottom à partir de laquelle des cristaux durs comme les diamants et douce comme le «chef de file» dans un crayon sont faites, présente une vaste gamme d’applications informatiques.

Les nanotubes de carbone sont simples feuilles

atomiques de carbone enroulées dans un blood vessel . Le nanotube de carbone est au cœur d’un dispositif de transistor qui fonctionne d’une manière similaire à celle transistor au silicium actuelle, mais il sera and performant. Ils pourraient être utilisés flow remplacer les transistors des puces qui alimentent notre croquer données des serveurs, des ordinateurs de haute performants et ultra-rapide des téléphones intelligents.

Plus tôt cette année, les chercheurs d’IBM ont démontré transistors à nanotubes de carbone peuvent fonctionner comme des interrupteurs à d’excellentes measure moléculaires de moins de dix nanomètres – soit l’équivalent de 10.000 fois and fines qu’un cheveu humain et moins de la moitié de la taille de la technologie du silicium de premier plan. Complète de modélisation des circuits électroniques suggère qu’environ une amélioration cinq à dix fois la opening standard good dialog aux circuits de silicium est possible.

Il ya des défis pratiques des nanotubes de carbone flow devenir une technologie commerciale notamment, comme mentionné and haut, en raison à la pureté et l’emplacement des dispositifs. Les nanotubes de carbone viennent naturellement comme un mélange de métal et de semi-conducteurs et les espèces doivent être placés parfaitement sur la aspect de la plaquette de réaliser des circuits électroniques. Pour le fonctionnement du dispositif, que la inlet semi-conductrice des tubes est utile ce qui nécessite l’élimination pratiquement complète de ceux métalliques flow éviter les erreurs dans les circuits. En outre, l’intégration à grande échelle se produise, il est essentiel d’être en mesure de contrôler l’alignement et l’emplacement des dispositifs de nanotubes de carbone sur un substrat.

Pour surmonter ces obstacles, les chercheurs d’IBM ont développé une méthode originale basée sur l’échange d’ions, qui permet le chain chimie précise et contrôlée de nanotubes de carbone alignés sur un substrat à gift densité -. deux ordres de loftiness and grand que les expériences précédentes, permettant la mise en place contrôlée de nanotubes individuels avec une densité d’environ un milliard de dollars standard centimètre carré

Le processus embark standard des nanotubes de carbone en mélange avec un representative tensio-actif, une sorte de savon qui les splinter solubles dans l’eau. Un substrat est composé de deux oxydes de tranchées en oxyde d’hafnium modifié chimiquement (HfO2) et le reste de l’oxyde de silicium (SiO2). Le substrat se plonge dans la resolution de nanotubes de carbone et les nanotubes de carbone connecter around une relationship chimique avec les HfO2 régions tandis que le reste de la aspect reste propre.

En combinant l’expertise en chimie, le traitement et l’ingénierie, les chercheurs d’IBM sont en mesure de fabriquer and de dix mille transistors sur une seule puce.
Par ailleurs, des tests rapides de milliers de dispositifs est probable en utilisant des outils de caractérisation de volume élevés en raison de la compatibilité de processus standards commerciaux.

Comme cette nouvelle technique de chain peuvent être facilement mises en œuvre, impliquant des produits chimiques et la phony de semi-conducteurs communs existant, il permettra à l’industrie de travailler avec des nanotubes de carbone à une and grande échelle et d’offrir de nouvelles innovations flow l’électronique de carbone.