С момента изобретения интегральной схемы, полупроводниковая электроника развивается по закону Мура, который гласит, что число транзисторов на кристалле будет увеличиваться вдвое каждые 2 года. Одним из ключевых моментов соблюдения этого правила является "утончение" технологического процесса производства полупроводниковых устройств, но уже в 2007 году Гордон Мур заявил, что закон перестанет действовать ввиду действия непреодолимых физических ограничений.
Компания Intel для освоения 22 нм технологии была вынуждена отказаться от использования "классических" планарных транзисторов в пользу транзисторов с трёхмерной структурой затвора. Эта мера лишь отсрочит закат эпохи кремниевых интегральных схем, и, как говорят учёные, пределом станет 10-11 нм технология. В связи с этим, исследователи находятся в активном поиске эффективной и доступной альтернативы, которая позволит преодолеть 10-нанометровый барьер.
В своих изысканиях специалисты нашли множество вариантов будущего вычислительной техники, предложив использование новых материалов (например, графен) или даже новую парадигму вычислений и квантовые процессоры. Как рассказано на страницах Technology Review, в лабораториях компании IBM, которая уделяет подобным разработкам большое внимание, был создан транзистор 9 нм размера на основе углеродной нанотрубки, характеристики которого превосходят кремниевые транзисторы.
Чтобы сравнить параметры транзисторов и исключить влияние разных параметров нанотрубок, учёные сформировали несколько компонентов разного размера вдоль одной нанотрубки. В ходе экспериментов выяснилось, что транзистор на основе нанотрубки потребляет гораздо меньше энергии и может передавать более качественный сигнал, нежели другие транзисторы аналогичного размера.
Пока технология находится на этапе лабораторных исследований и для начала серийного производства микросхем на основе таких транзисторов учёным предстоит разработать методику их точного размещения на подложке и способ создания чистых углеродных нанотрубок без металлических примесей.
