دست آورد انقلابی IBM در ساخت تراشه، منتظر تراشه‌های 1.8 نانومتری باشید

[Jack Daniel'ѕ]

IBM به طور مکرر در حال عدم تبعیت از قانون Moore و ساخت ترانزیستورهای کوچک و کوچک‌تر است. پیش‌تر این کمپانی  اولین تراشته 7 نانومتری جهان  را ساخته بود اما اکنون به لطف نانوتیوپ‎های کربنی، به ساخت ترانزیستورهایی با لیتوگرافی تنها 1.8 نانومتر می‌اندیشد. برای درک بهتر این جهش عظیم بد نیست که بدانید هم‎اکنون پیشرفته‎ترین پردازنده‌های روز با فناوری 14 نانومتری و پردازنده‌های گرافیکی با فناوری 28 نانومتری تولید می‌شوند.

بر اساس قانون Moore که از سوی یکی از بنیان گذاران اینتل تعریف شده، با سیلیکون نمی‌توان از لیتوگرافی 10 نانومتری فرا‌تر رفت، چرا که با کوچک‌تر شدن آن، پس از 10 نانومتر الکترون‌ها به آسانی قادر به حرکت نخواهند بود و مقاوت بالا می‌رود. از این رو تنها راه حل ممکن برای گذر از این محدودیت، یافتن جایگزینی برای سیلیکون است. IBM پیش‌تر راهی برای دست یابی به لیتوگرافی 7 نانومتری با استفاده از آلیاژ سلیکون-ژرمانیوم یافته بود اما اکنون این کمپانی با بکارگیری نانوتیوپ‎های کربنی، به دنبال دست یابی به لیتوگرافی تنها 1.8 نانومتر است. 
IBM اخیراً اعلام داشته که راه جدیدی را برای توسعه ترانزیستورهای کوچک‌تر با استفاده از نانوتیوپ‎های کربنی ابداع کرده است که می‌تواند جایگزین ترانزیستورهای سیلیکونی رایج شود. به اعتقاد IBM، نانوتیوپ‎های کربنی بسیار سریع‌تر از برآوردهای پیشین جایگزین ترانزیستورهای سیلیکونی شوند. در حالی که اتصال ترانزیستور‌ها به هم نزدیک‌تر می‌شود، نانوتیوپها بر روی کارایی اثر منفی ندارند و امکان دست یابی به وسائل کوچک‌تر، قدرتمند‌تر و سریع‌تر وجود خواهد داشت. تاکنون کاهش اندازه نانوتیوپها به افزایش مقاومت تماس می‌انجامید و مانع از دست یابی به هرگونه بهبود کارایی می‌شد. اما اکنون نانوتیوپ‎های کربنی مشکل افزایش مقاومت را از میان برداشته‌اند و راه را به سوی دست یابی به کارایی بیشتر هموار کرده‌اند. با بکارگیری نانوتیوپ‎های کربنی، می‌تاون با جهشی پنج برابری به لیتوگرافی 1.8 نانومتری پرش کرد. 
آقای داریو جیل نایب رئیس واحد علوم و فناوری IBM در این رابطه چنین گفته است:

«با هر فناوری ترانزیستور پیشرفته‌ای، افزایش مقاومت ارتباط میان ترانزیستور‌ها به دلیل کاهش اندازه ترانزیستور‌ها، یک گلوگاه بازدارنده است»

به گفته مجله Science Mag، پژوهشگران IBM می‌بایست راهی را پیدا می‌کردند که از طریق آن بتوان پایانه نانوتیوپ‎های کربنی را طوری به هم متصل کرد که باعث افزایش مقاوت و کاهش کارایی نشود و این دقیقاً‌‌ همان چیزی بود که در آن موفق شدند. ترانزیستورهای مبتنی بر نانوتیوپ‎ها می‌توانند در لیتوگرافی‌های زیر 10 نانومتر به طور بسیار کارآمدی سویچ کنند. پژوهشگران IBM نوعی از جوشکاری میکروسکپی را ابداع کرده‌اند که از طریق آن، اتم‌های واقع در انتهای نانوتیوپ ها را به صورت شیمیایی به یکدیگر متصل می‌کند. به لطف این موفقیت عظیم، اکنون دیگر تولید تراشه‌ با لیتوگرافی پایین‌تر از 10 نانومتر امکان پذیر بوده و طی چند سال آینده تراشه‌های 7 نانومتری تولید می‌شوند.