РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Миниатюра в кремнии: Семь атомов для транзистора

Возможно, размеры этого транзистора – и есть физический предел, после достижения которого дальнейшее увеличение быстродействия компьютеров будет возможно только за счет создания принципиально новых устройств (например, квантовых или оптических).
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Крошечный транзистор, созданный учеными из Центра квантовой вычислительной техники (CQCT) Университета Нового Южного Уэльса (UNSW), состоит всего из 7 атомов на одном кристалле кремния. Несмотря на свои крошечные размеры (всего четыре миллиардных доли метра в длину), это действующее устройство, собранное путем помещения отдельных атомов на отведенные им места.

Подобно своим коммерческим аналогам, новый транзистор может быть использован для регулирования и преобразования электрических сигналов. Но если существующие транзисторы имеют размеры порядка нескольких десятков нанометров, то созданный австралийскими учеными экземпляр — всего 4 нанометра.

Уменьшение размеров транзисторов приводит к повышению быстродействия процессоров и делает возможным создание более мощных компьютеров. Используя сканирующий туннельный микроскоп, ученые заменили семь атомов кристалла кремния на атомы фосфора, получив действующий элемент микросхемы.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Насколько миниатюрным может быть электронное устройство? Первые ЭВМ едва умещались в целой комнате, а сегодня вы можете переносить компьютер в руках, и многие из его компонентов в 1000 раз меньше толщины человеческого волоса», — говорит Мишель Симмонс, директор CQCT. «Мы продемонстрировали первое в мире электронное устройство размером в несколько атомов, созданное шаг за шагом. И это важно не только для производителей компьютерной техники. В течение 50 лет миниатюризация транзисторов играла основополагающую роль в росте производительности микропроцессорных устройств, что отражалось на экономике в целом. Мы показали, что возможно и дальнейшее уменьшение размеров электронных устройств».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Технология перемещения отдельных атомов с помощью сканирующего туннельного микроскопа, который изначально создавался только как средство визуализации, известна уже давно. Так, например, в 1990 году Дон Айглер (Don Eigler) и Эрхард Швайцер (Erhard Schweizer), сотрудники исследовательского центра IBM в Калифорнии, написали на никелевой поверхности буквы IBM 35-ю атомами ксенона. (Подробнее о методе туннельной микроскопии Популярная Механика писала в статье «Туннель в наномир»). Однако действующее устройство, способное обрабатывать электрические сигналы, с помощью этой технологии было создано впервые.

Создание квантовых компьютеров — основная цель команды разработчиков из CQCT. Технология «строительства» миниатюрных устройств из отдельных атомов, по их мнению, является немаловажной для продолжения исследований.

Загрузка статьи...