Mokslininkai sukūrė 1 GHz CMOS lustą

Stanfordo Universiteto mokslininkams, pritaikant anglies nano vamzdelių technologiją pavyko suprojektuoti ir pagaminti 1 GHz taktinio dažnio lustą, turintį CMOS tipo grandyną. Toks tolimas technologinis šuolis puslaidininkių rinkai galėtų atverti visiškai naujas galimybes.

Anglies nano vamzdeliai yra aktyviai tyrinėjami daugelyje elektronikos mokslo šakų eksperimentuose, mokslininkai įžvelgia didelį šios technologijos potencialą ir galimą pritaikymą pramonėje. Taip yra, todėl, kad anglies nano vamzdeliai pasižymi ypatingai didele ištverme ir daug didesniu elektronų mobilumu, kas yra bene svarbiausias rodiklis lustų kūrime ir jų spartos didinime. Mokslininkai mano, kad ateityje būtent anglies nano vamzdeliai pakeis įprastinius vario linijų grandymus.

Pagrindinė problema naudoti anglies nano vamzdelius integriniuose grandynuose buvo ypatingai sudėtingas jų išdėstymas ant pačio lusto, kuris ir lemia funkcionalų jų veikimą. Būtent šią problemą, kaip teigia patys kūrėjai, ir pavyko išspręsti grupei mokslininkų iš Stenfordo Universiteto. To rezultatas – pirmasis pasaulyje pilnai veikiantis lustas, kuriame tolygiai ir darniai tarpusavyje sąveikauja 256 žiediniai osciliatoriai ir 11 000 tranzistorių išvystydami 1 GHz spartą.

Stanfordo Universiteto profesorius Filipas Vongas (Philip Wong), dalyvavęs šio lusto kūrime, naujienų portalui EETimes, sakė: “Daugybė mokslinių laboratorijų aktyviai dirba ties anglies nano vamzdelių pritaikymo elektriniuose lustų grandynuose galimybės dėl to, jog pastarieji vamzdeliai yra daugybe kartų mažesni ir elektriškai stabilesni nei įprastinės vario linijos. Tačiau mūsiškis skaitmeninis ir pilnai veikiantis 1 GHz sparta lustas ne tik įrodo, kad pagaliau išsprendėme problemą dėl vamzdelių išdėstymo bet ir atvėriame naujus kelius tolimesnės technologijos tobulinimo link.”

Štai taip atrodo pro galingą mikroskopą 10 000 kartų padidinti anglies nanovamzdeliai

Minėtoji išdėstymo problema buvo išspręsta naudojant techniškai sudėtingą procesą, kurio metų daugybė anglies nano vamzdelių, panardintų specialiame tirpale, buvo pakabinta virš lustų. Pastarasis tirpalas suspendavo visus vamzdelius ant lusto. Tuomet per žiedinius osciliatorius buvo paleista kintamojo tipo elektros srovė, kuri elektriškai pritraukė nano vamzdelius į plyšius lusto paviršiuje, taip sėkmingai išdėstydami ir sukurdami grandyną. Galiausiai lusto paviršius buvo išdžiovintas taip užbaigiant procedūrą.

Anglies nano vamzdeliai, kuriuos naudojo mokslininkai, buvo penkių mikronų ilgio ir 50-100 nanometrų skersmens. Kūrėjai teigia, kad patobulinus technologiją, grandynuose būtų įmanoma naudoti tik vieno nanometro skersmens variantus.

Kuomet išvysime naujos kartos lustus kompiuteriuose bei kituose įrenginiuose prognozuoti sunku, kadangi masinė pačių nano vamzdelių gamyba yra itin keblus ir daug ekonominių kaštų sukuriantis procesas. Tačiau neverta nusiminti – dar sausio mėnesį Pietų Korėjos mokslininkai oficialiai pranešė sukūrę daug lengvesnį masinės gamybos metodą. Telieka laukti.