МОСКВА, 10 фев - РИА Новости. Технология сборки программируемого микрочипа из отдельных нанопроводов по принципу "снизу вверх", впервые реализованная учеными из США, может позволить создавать более миниатюрные и экономичные микропроцессоры для электроники по сравнению с современными, сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.
Многие эксперты сходятся во мнении, что традиционная технология создания элементов микросхем из массивных кристаллов кремния по принципу "сверху-вниз" доживает последние годы. По мнению специалистов, дальнейшая миниатюризация и повышение производительности микрочипов, будучи чрезвычайно технически сложными, окажутся коммерчески неоправданны.
Разработка команды исследователей под руководством Чарльза Либера (Charles Lieber) из Гарвардского университета призвана показать, что возможны альтернативные подходы к созданию электрических микросхем с нанометровыми единичными элементами.
В основе собранных командой Либера микропроцессоров лежат выращиваемые особым образом нанопровода из полупроводникового материала германия, диаметром всего 10 нанометров (1 нанометр - 1 миллиардная доля метра). Эти нанопровода с помощью химических методов были размещены на подложке из оксида кремния и покрыты слоем оксидов циркония и алюминия. После этого перпендикулярно германиевым нанопроводам поверх оксидов наносились металлические электроды.
Приложение электрического напряжения определенной силы позволяет управлять каждым из таких пересечений подобно транзистору, единичному элементу микропроцессора, и, например, как это было показано авторами, выполнять простейшие математические функции - сложения и вычитания.
Авторам удалось добиться с помощью своего метода создания процессора из 496 программируемых транзисторов на площади в 960 квадратных микрон - это примерно на 2 порядка ниже плотности размещения транзисторов в современных микропроцессорах, поэтому авторы статьи признают, что их технологии придется пройти немало этапов совершенствования, прежде чем она станет пригодной для коммерческого использования.
Предложенный авторами подход к созданию микросхем - первый пример реализации принципа сборки "снизу вверх", когда функциональное устройство собирается из отдельных частей нанометрового масштаба. В современной микроэлектронике производство микропроцессоров осуществляется по принципу "сверху вниз" с помощью создания наноразмерных единичных элементов из массивного кремниевого кристалла.
Создание подобных нанопроцессоров раньше было невозможно из-за большого разброса по размерам и электрофизическим свойствам элементов, их составляющих.
"Дополнительным преимуществом процессоров из нанопроводов является их энергоэффективность, которая может в 100 раз превышать энергоэффективность обычных кремниевых чипов. Это делает их чрезвычайно привлекательными для применения в потребительских электронных устройствах", - приводит пресс-служба Гарвардского университета слова соавтора публикации Самика Даса (Shamik Das).
В своей работе ученые также показали, что управление одним микропроцессором из нанопроводов осуществимо с помощью другого аналогичного устройства. Тем самым продемонстрирована возможность усложнения архитектуры микрочипов.
