19.10.1 Hp избавит мир от транзисторов

В лаборатории квантовых исследований (Quantum Science Research, QSR) компании Hewlett-Packard (HP) разработана новая технология произ­водства наноэлектронных устройств. Они, по утверждению авторов, в недалеком будущем могут прийти на смену современным кремниевым чипам.

Новые наноустройства, названные их разработчиком, ведущим со­трудником QSR Филом Кьюкесом, crossbar latches («поперечные триг­геры» или «задвижки-перемычки»), уже сегодня могут использоваться для вычислительных операций в микропроцессорах, т.е. выполнять фун­кции традиционных кремниевых транзисторов. Важнейшее же их отличие от последних - размер, который у узлов-спаек в «перемычках» со­ставляет всего 2—3 нм, тогда как у лучших кремниевых аналогов он не меньше 60 нм.

«Поперечные триггеры» представляют собой решетку из микроско­пических платиновых проволочек, соединенных друг с другом в местах пересечения с помощью молекулярного слоя обычных углеводородных кислот. Подобно стандартному транзистору, новая наноструктура спо­собна двояким образом реагировать на электрический сигнал, проходя­щий через узловые точки.

Вот что сказал один из ведущих британских экспертов в сфере нанотехнологий профессор Ноттингемского университета Филипп Мориарт: «Предложенная HP схема — самая перспективная из имеющихся к настоящему времени разработок в молекулярной электронике. Если аме­риканские технологи смогут найти эффективные методы ее комбини­рования с диодами или резисторами, итоговый продукт может стать базовой составляющей универсальных компьютеров будущего».

Две другие важнейшие задачи, которые еще предстоит решить ис­следователям из QSR, — резкое увеличение среднего срока службы но­вых устройств (пока «задвижек-перемычек» хватает только на несколь­ко сотен компьютерных циклов) и увеличение их тактовой частоты (по скорости включения-выключения платиново-кисдотные триггеры про­игрывают силиконовым собратьям в несколько тысяч раз).

По словам директора QSR Стэна Уильямса, компания планирует коммерциализовать новую технологию к 2012 г. Впрочем, независимо от того, удастся или нет американским изобретателям справиться с этими проблемами в заявленные сроки, скорое пришествие принци­пиально новых субмикрометровых компьютеров неизбежно. Физичес­кие пределы миниатюризации кремниевых чипов практически дос­тигнуты — по оценкам специалистов, пресловутый «силиконовый дедлайн» наступит в 2020—2021 гг.

Активный поиск альтернатив кремниевым технологиям сегодня идет во многих исследовательских лабораториях. По всей видимости, уже в первой половине следующего десятилетия должны появиться так назы­ваемые гибридные чипы, сочетающие в своей структуре как традицион­ные кремниевые элементы, так и новые материалы (вполне возможно, что ими станут как раз платиново-кислотные триггеры HP). А уже к началу 2020-х гг. может наступить несиликоновая эра.

Глава 20 Наномашины и наноприборы

В предыдущих главах были описаны некоторые возможные применения нанотехнологии. В этой главе будут обсуждаться исследования, на­правленные на разработку других, более сложных продуктов: очень маленьких машин, устройств записи/считывания информации, электромеханических клю­чей, сенсоров и других компонентов компьютеров, роботов, приборов следую­щих поколений, сконструированных из отдельных молекул или элементов нано-метровых размеров. Кроме того, рассмотрены некоторые проблемы, связанные с изготовлением таких маленьких устройств.