Ученые сделали следующий шаг на пути к функциональному нанокомпьютеру

Изображение созданного учеными нанокомпьютера из нанопроводов на чипе (для наглядности использованы ложные цвета). (кликните картинку для увеличения)

Изображение созданного учеными нанокомпьютера из нанопроводов на чипе (для наглядности использованы ложные цвета). (кликните картинку для увеличения)

12.02.2014 (16:42)
Просмотров: 1659
Рейтинг: 0.00
Голосов: 0

Теги:
нанопровод, нанокомпьютер, наноустройство,
Технология >> Нанотехнология






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Группа исследователей из США построила миниатюрный программируемый компьютер из сочетания нанопроводов. Предложенная ими конструкция является наиболее сложной наноэлектронной системой из когда-либо изготовленных по идеологии «снизу вверх» (т.е. от малого к большому). Применявшиеся для создания устройства методы производства потенциально могут продлить жизнь известного закона Мура, который описывал путь развития полупроводниковой индустрии в течение десятилетий. Транзисторы, изготовленные с помощью этой методики, могут иметь размеры менее 20 нм в поперечнике (для сравнения в стандартных для отрасли устройствах сам по себе канал транзистора имеет ширину 22 нм).

В 1965 году Гордон Мур, один из основателей Intel, предсказал, что количество транзисторов на квадратный дюйм интегральной схемы будет удваиваться каждый год, и эта формулировка получила ярлык «закона Мура». С тех пор кремниевая промышленность значительно преуспела, и размеры транзисторов действительно экспоненциально уменьшаются с 1970 года. Однако постепенно методы производства приближаются к пределу своих возможностей, и уже в ближайшей перспективе будет крайне сложно продолжать минимизировать цепи, используя методики «от большого к малому», литографически формирующие транзисторы из объемного кремния.

Логично предположить, что на смену обычной электронике придет наноэлектроника. И на данный момент исследовательские группы из Университетов всего мира заняты разработкой и развитием наноразмерных устройств и методов их изготовления на чипе.

Как считает группа ученых из Harvard University (США) и их коллеги из MITRE Corporation (США), нанокомпьютер может преодолеть ограничения масштабирования обычной полупроводниковой электроники. В подтверждение своих слов научная группа предложила конструкцию наноустройства, подходящего для реализации программируемых логических схем (за счет присутствующих в нем логических элементов памяти и выполнения арифметических операций). Иными словами, разработанное ими устройство может поддерживать свое состояние, а также изменять его в ответ на внешнее воздействие и выдавать внешним устройствам команды (на основе этого состояния).

Для создания наноустройства ученые использовали новую производственную технику, с помощью которой собрали из нанопроводов шесть высокоупорядоченных массивов. Каждая пара соседствующих нанопроводов в массиве образовывала логический элемент. Три таких элемента были запрограммированы на выполнение различных логических функций и интегрированы между собой для формирования архитектуры. Практика показала, что примененная идеология производства «снизу вверх» (т.е. от малого к большому) позволила добиться гораздо лучших результатов, нежели стандартная литографическая техника («сверху вниз»). В целом разработанная методика позволяет формировать достаточно эффективные наносхемы высокой плотности с заранее определенным дизайном.

Ученые предполагают, что предложенный ими новый производственный метод позволит в перспективе продолжить миниатюризацию электронных схем. Эти возможности уже сейчас очень востребованы в таких областях, как биомедицинские датчики, контроллеры био-интерфейса, инструменты экологического мониторинга, контейнеры для доставки лекарственных препаратов и даже в робототехнике.

Подробные результаты работы опубликованы в PNAS. В данный момент научная группа совершенствует предложенную методику производства и опробует ее на различных материалах нанопроводов, надеясь создать более сложные наноэлектронные устройства.

Нравится


Екатерина Баранова

Также по теме:

Источники:



самое популярное


Rambler's Top100