Проводники, обернутые графеном, позволят разогнать компьютерные чипы минимум на 30 процентов

Графен, форма углерода, кристаллическая решетка которого имеет одноатомную толщину, довольно часто позиционируется в качестве перспективного материала, что способен заменить кремний в компьютерных чипах нового поколения. Но, в соответствии с изучениям, совершённым учеными из Стэнфордского университета, применение графена разрешит ускорить минимум на 30 процентов и чипы существующей архитектуры. Для этого потребуется обернуть графеном вместо применяемого на данный момент нитрида тантала все бронзовые проводники, связывающие между собой компоненты чипов и компоненты чипов с «внешним миром».

«На данный момент исследовательские работы сосредоточены на разработке новых главных компонентов чипов, таких как транзисторы и т.п. Но ученые почему-то обходят стороной еще одну серьёзную составляющую – соединительные проводники, улучшение которых кроме этого может сильно повлиять на производительность чипов» – говорит Х.-С Вонг (H.-S Wong), ведущий исследователь.

Оболочка из нитрида тантала, в которую облачают бронзовые проводники современных чипов, делает сходу две функции. Она есть дополнительным проводником электричества, разрешая, в один момент, изолировать медь от кремниевых элементов чипа. Наличие слоя нитрида тантала гарантирует то, что атомы меди не загрязнят поверхность кремниевых транзисторов, нарушив тем самым их работоспособность.

В собственных изучениях ученые из Стэнфорда узнали, что покрытие бронзовых проводников слоем графена разрешит добиться для того чтобы же результата, как и нанесение покрытия из нитрида тантала. Но, толщина графенового покрытия минимум в восьмеро меньше толщины покрытия из нитрида тантала. Также, графен, владеющий высокой электрической проводимостью, есть достаточно хорошим дополнительным проводником электронов, а электроны, передвигающиеся по кристаллической решетке графена от одного атома углерода к второму действенно мешают атомам меди попадать наружу и загрязнять поверхность кремниевых элементов.

Как мы знаем, что бронзовые проводники являются «тропами» по которым эти циркулируют в чипа и передаются наружу в виде результатов выполненных чипом операций. Графеновое покрытие разрешает расширить скорости передачи данных по бронзовым проводникам, покинув количество требующейся для этого энергии на прошлом уровне. Ученые оценили, что несложная замена нитрида тантала покрытием из графена за счет повышения скорости передачи данных принесет скромный прирост производительности, от 4 до 17 процентов.

Но, по мере того, как размеры кристаллов и сами транзисторы чипов еще уменьшатся в размерах, прирост производительности за счет применения графеновых оберток проводников может встать до впечатляющего значения, не ниже 30 процентов. И таковой прирост возможно реализован в чипах в пределах следующих двух поколений (техпроцессов).

«Применение графена в далеком прошлом манит исследователей разными вкусностями» в области промышленной электроники. И «тюнинг» бронзовых проводников при помощи графена имеет шанс стать первой практической реализацией одной из перспективных графеновых разработок – в завершении добавил Х.-С Вонг.

Случайные записи:

• Нпо «микроген» создает rd подразделение в партнерстве с центром «биоинженерия» ран
• Концерн абб открывает учебный центр на площадке технополиса москва

Проводник׃ Смоленск с Максимом Киселевым

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Проводник или изолятор?

  Согласно данным исследователей из Швеции и Великобритании, двухслойные фрагменты графена, включенные в слой толщиной в один атом, выращенный на подложке…

• Графен заменит медь в интегральных микросхемах

  Неповторимые особенности графена, например, необыкновенное поведение носителей заряда в нем, известны ученым с 2004 года, но до сих пор данный материал…

• Графеновое покрытие элементов теплообменников и пароконденсаторов позволит увеличить эффективность тепловых электростанций

  На данный момент достаточно большая часть от общего количества электроэнергии, вырабатываемой на всем земном шаре, приходится на долю тепловых…

• Легирование дефектов графена позволит «настроить» материал для применения в электронике

  Не обращая внимания на впечатляющие чертей чистого графена, применять данный материал на практике выяснилось куда сложнее, чем предполагалось. В рамках…