Сверхбыстрые компьютерные чипы на базе нанотехнологий

Нанотехнологии могут привести к появлению сверхбыстрых компьютерных чипов

Учёные Гарвардского Университета вырастили микроскопические кристаллические стержни кремния и других полупроводников, а затем нанесли их на чип и сформировали элементарные микросхемы, способные выполнять основные логические операции. Новая технология производства и манипулирования полупроводниковыми кристаллами, или нанопроводниками, намного проще альтернативных технологий.

lieber_charles.jpg

Charles Lieber (слева) и Thomas Rueckes

Профессор химии Гарвардского университета доктор Чарльз Либер (Lieber), ведущий эти исследования, сообщил, что свойства выращенных кристаллов легко поддаются контролю. Также выращенные нанопроводники являются чрезвычайно чувствительными для протеинов, ДНК и других биомолекул. Кроме того, они могут помочь в создании устройств обнаружения болезнетворных микроорганизмов, например, сибирской язвы.

Результаты исследований были недавно опубликованы в журнале «Science». Несколько последних десятилетий технология вырезания транзисторных схем из кремния двигалась в направлении увеличения числа транзисторов на чипе. Через 10–15 лет эта технология столкнётся с фундаментальными физическими барьерами и остановится в своём прогрессе. Ученые многих университетов и компаний занимались поиском возможных заменителей кремния, включая искусственно спроектированные молекулы и свёрнутые цилиндры углерода, известные как нанотрубки. Профессор Либер и его коллеги занимаются кремнием, но вместо того, чтобы его резать, они конструируют элементы из отдельных атомов.

Из капли растворителя, насыщенного кремнием или другим полупроводником, например нитридом галлия, они выращивают совершенные стержневые кристаллы с размерами менее чем одна миллионная доля дюйма (в дюйме 2,5 см) в ширину и несколько тысячных долей дюйма в длину. Полученные нанопроводники напыляются на диоксид-кремниевую пластину. Химический реактив на пластине устанавливает проводник в правильное место. Каждое пересечение двух нанопроводников работает как транзистор, практически ничем не отличаясь от обычных транзисторов, кроме значительно меньших размеров. Исследователи уже продемонстрировали соединение нанопроводников в схемы, выполняющие основные логические операции, необходимые для организации вычислений. Для построения более компактных схем нанопроводники просто сдвигаются ближе друг к другу.

Практическое построение компьютеров на основе нанопроводников скорее всего произойдёт не раньше, чем через десятилетие. Профессор Либер сообщил, что уже через год или два появится возможность использовать нанопроводниковые транзисторы в качестве биологических сенсоров путём добавления «ловушек», связывающих специфические молекулы, например, молекулы сибирской язвы. Так как ДНК и протеины обладают электрическим зарядом, они будут воздействовать на транзисторы, тем самым посылая сигнал.

http://parallel.ru/…anowire.html

Оригинал статьи:

Carbon bits to revolutionize computer construction

http://www.news.harvard.edu/…notubes.html

Да, это очень перспективное направление исследований: во-первых, показана возможность создания быстродействующих вычислительных устройств, а, во-вторых, – высокочувствительных биодатчиков. И в том, и в другом случае применение нанотехнологий поможет достичь значительно прогресса на этом пути…