1 ГГц интегральная схема с межсоединениями из углеродных нанотрубок

-->

При уменьшении размеров и увеличении числа транзисторов на чипе необходимо пропорционально уменьшать толщину и ширину межсоединений, что приводит к увеличению их сопротивления, а, следовательно, снижению быстродействия схемы. Благодаря нанотехнологии становится актуальной замена меди в межсоединениях на материал с меньшим удельным сопротивлением. Как перспектива, рассматриваются металлические углеродные нанотрубки.

В совместной работе исследователей Стэнфордского университета (Stanford Univ.) и компании Toshiba впервые на кремниевой подложке изготовлены интегральные схемы (ИС), содержащие кремниевые транзисторы и межсоединения, выполненные из металлических углеродных нанотрубок [1,2]. Мы уже писали об этом, но стали известны интересные технические детали, поэтому расскажем об открытии подробнее.

Нанотрубки в качестве межсоединителейРис. 1. Нанотрубки в качестве межсоединителей

Схемы работали на частоте 1 ГГц, совместимой с современными коммерческими ИС. Для сравнения процессоры персональных компьютеров работают на частотах 2–3ГГц, а процессор в iPhone на 700 МГц. Технология изготовления нанотрубных межсоединений вписывается в стандартную микроэлектронную технологию, используемую чипмейкерами сегодня.

Кремниевый чип представлял собой матрицу из кольцевых осцилляторов, содержащих 11000 транзисторов, традиционно используемых при оценке бысродействия чипа. Трубки имели диаметр 50–100 нм и длину до 5 мкм. Качество нанотрубок было неодинаковым, но 19 осцилляторов были соединены успешно.

Конечно, авторы работы не надеются, что их технология позволит перейти на нанотрубные межсоединения в следующем году. До коммерческого использования нужно решить еще много задач, среди них – улучшение качества нанотрубок, однородности размеров, их очистка и уменьшение числа дефектов в них. Но демонстрация группы Стэнфорд-Тошиба доказывает, что есть смысл двигаться вперед по нанотрубному пути.

С.Т.К.

Пожалуйста, оцените статью:
Пока нет голосов
Источник(и):

1. Nano Lett., 2008, v. 8, no 2, p.706 –709