Month: rugsėjo 2002

Pasak Jameso Meindlo, Qiango Cheno ir Jeffrey Daviso iš Džordžijos technologinio instituto, puslaidininkinis silicis, iš kurio dabar gaminami beveik visi integriniai grandynai, turi pakankamai rezervų ir iki 2011 m. gali sutalpinti tūkstantį kartų daugiau tranzistorių nei šiuo metu. Tokiuose lustuose būtų apie milijardą tranzistorių. Nors fizikai ir nemato principinių tokios pažangos kliūčių, tačiau, be abejo, teks spręsti nemažai techninių klausimų. Pavyzdžiui, laidūs ir izoliuojantys sluoksniai privalės būti daug plonesni nei dabar: nelaidaus silicio oksido sluoksnio storis turės būti apie vieną nanometrą, o visi luste esantys komponentai – ne platesni nei 10 nm.

Su puslaidininkiais, turinčiais didelį draustinės energijų juostos tarpą, siejami dideli lūkesčiai. Gali būti, kad daugeliu atvejų jis pakeis silicį. Siemens gamina ir parduoda diodus iš silicio karbido, SiC, kurie padidina DC/DC keitiklių efektyvumą, o Cree gamina iš SiC aukštadažnius galios tranzistorius ir šviesos diodus. GaN yra dar viena daug žadanti medžiaga, iš kurios gali būti pagaminti tokias pat aukštas įtampas kaip ir SiC atlaikantys prietaisai, tik žymiai didesnių dažnių. Ką pasakytumėte apie stiprintuvą, duodantį 40 V išvesties įtampą ir dirbantį 40 GHz dažnių juostoje? Tokius stiprintuvus būtų galima puikiai panaudoti kaip optinių sistemų moduliatorius.

Bello laboratorijų mokslininkai sukūrė mikroskopišką veikiantį tranzistorių, milijoną kartų mažesnį negu smėlio smiltelė. Nebus sunku pagaminti ir didelį tokių komponentų kiekį, kadangi jie sugeba susiformuoti patys. Tiesa, iki tol, kol jie taps sudėtine komercinių gaminių ar kompiuterių dalimi, dar turės praeiti nemažai laiko. Iki šiol didžiausia kompiuterinių lustų pažanga buvo pasiekta nuolat mažinant jį sudarančių komponentų matmenis. Pirmasis tranzistorius buvo apie 2,5 cm dydžio, o dabar į tą patį kristalą įmanoma sutalpinti daugiau nei milijardą tranzistorių. Kompiuterių loginiams grandynams ir atminčiai naudojami lustai gaminami iš puslaidininkio silicio. Tačiau nemažai mokslininkų jau senokai dirba tolesnio miniatiūrizavimo srityje, siekdami sukurti elektronikos komponentus iš molekulių sankaupų. Kiekvienas molekulinis tranzistorius turėtų būti 10 kartų mažesnis negu bet kuris komponentas, pagamintas naudojant pažangiausią iš šiandien turimų silicio mikroelektronikos technologijų.

Elektronika žengė dar vieną žingsnį į nanopasaulį. Trys mokslininkų grupės pranešė sukūrusios molekulės dydžio tranzistorius – pagrindinius mikroschemų komponentus. Kuo mažesni yra mikroschemą sudarantys komponentai, tuo tankiau juos galima sudėti vieną šalia kito ir tuo greičiau jie rišasi tarpusavyje. Taip galima gauti talpesnius atminties lustus ir spartesnius mikroprocesorius. Dabartinėse silicio mikroschemose tranzistoriai yra apie 100 nm pločio ir jų matmenys toliau mažėja, tačiau po kokių dviejų dešimtmečių pagaliau išauš diena, kuomet egzistuojančios ėsdinimo technologijos nebeleis jų daugiau sumažinti. Todėl inžinieriai stengiasi sužinoti, ar tranzistorių nebūtų galima pagaminti iš pavienių nanometrų dydžio molekulių.