Przewody owinięte grafenem mogą zwiększyć prędkość chipów o trzydzieści procent

Rozwój technologii sprawił, że potrzebna jest szybsza obróbka komputerowa. Naukowcy wykazali zainteresowanie bardzo podstawowymi elementami konstrukcji chipów w celu poprawy prędkości obliczeniowych. I udało mi się wprowadzić grafen w jeszcze jeden rewolucyjny sposób wykorzystania.

Układ komputerowy składa się z dużej liczby tranzystorów połączonych przewodami miedzianymi, które są izolowane powłoką ochronną. Ta osłona jest wykonana z azotku tantalu. Azotek tantalu (TaN) jest stosowany jako warstwa izolatora dielektrycznego podczas produkcji układów scalonych. Druty miedziane w chipie są bardzo małe i cienkie.

Eksperymenty przeprowadzone przez naukowców ze Stanford pokazują, że grafen może być stosowany jako skuteczny i lepszy materiał osłonowy w produkcji chipów. Grafen jest alotropem węgla w postaci płaskich arkuszy o grubości jednego atomu. Grafen tworzy jednostki strukturalne nanorurek węglowych.

Druty miedziane są medium, przez które przesyłane są przetworzone dane z tranzystorów. Warstwa ochronna wokół drutów miedzianych spełnia dwie główne funkcje - izoluje miedź od silikonowej części chipa i umożliwia ruch elektronów.

Powłoka grafenowa umożliwi szybsze przemieszczanie się elektronów przez miedziane druty. Umożliwiłoby to dodatkowo szybszą wymianę danych przez tranzystory. Pojedyncza atomowa, cieńsza i mocniejsza warstwa grafenu wokół drutów miedzianych może być korzystna na dłuższą metę w zmniejszaniu rozmiarów wiórów.

Według eksperymentów Stanforda grafen skutecznie działa tak samo, jak obecnie stosowana ośmiokrotnie grubsza warstwa azotku tantalu. Zapotrzebowanie na obecną technologię to zminimalizowane komponenty elektroniczne. Znacznie cieńsze warstwy grafenu mogą pozwolić na dalsze kurczenie się wiórów wraz z przyspieszeniem ich działania.

Zalecane: komputery tysiące razy szybsze z danymi z prędkością światła

W obecnie stosowanych układach scalonych powłoka grafenowa zwiększyłaby prędkość chipa o 4 do 17 procent, w zależności od wymiarów przewodów. Szacuje się, że wraz z postępem technologii i kurczeniem się tranzystorów owijanie grafenu pomogłoby zwiększyć prędkość chipów o 30 procent w ciągu najbliższych dwóch pokoleń..

H S Philip Wong, inżynier elektryk ze Stanford, wraz z zespołem sześciu naukowców, w tym dwóch z Uniwersytetu Wisconsin-Madison, zaprezentuje prace nad drutami owiniętymi grafenem na Sympozjach technologii i obwodów VLSI w Kioto. „Grafen od dawna obiecuje przynosić korzyści przemysłowi elektronicznemu, a wykorzystanie go jako bariery miedzianej jest prawdopodobnie pierwszą realizacją tej obietnicy” - powiedział Wong. Grafen okazał się przydatny na wiele potencjalnych sposobów. Te badania to kolejny dodatek do wyjątkowych zastosowań tego materiału. Czy ta technologia Cię podekscytowała? Daj nam znać w komentarzach.