IBM verlegt chipgrenzen met revolutionaire doorbraak

02/10/15 om 11:06 - Bijgewerkt om 11:33

Bron: Datanews

Het is mogelijk om silicium door kleinere nanokoolstofbuisjes te vervangen en zo kleinere transistors te bouwen zonder prestatieverlies. Als de technologie op punt staat dan opent dat nieuwe mogelijkheden naar snellere computers en zuinigere smartphones.

IBM verlegt chipgrenzen met revolutionaire doorbraak

Een nanokoolstoofbuis of carbon nanotube zijn opgerolde koolstofatomen die zo'n tienduizend keer kleiner zijn dan een haar. © IBM

De bevindingen van IBM's onderzoek verschijnen vandaag in Nature. Het bedrijf is er in geslaagd om transistoren gemaakt met nanokoolstofbuisjes te verkleinen zonder dat de weerstand (en dus het prestatieniveau) vermindert. Dat opent deuren voor nanokoolstofbuisjes als vervanger van Silicium.

Het probleem van kleinere chips vandaag zit bij het feit dat transistors op basis van silicium hun limieten voor verkleining bereiken waardoor het moeilijker werd om chips steeds kleiner, zuiniger en krachtiger te maken. IBM slaagt er nu in om met transistors op basis van nanokoolstofbuisjes naar 10 nanometer te gaan en verwacht dat het in vier ontwikkel-generaties zelfs naar 1,8 nanometer te gaan. Daarmee laat het silicium ver achter zich.

Silicium vervangen door nanokoolstofbuisjes en zo kleinere werkbare transistoren te bouwen klinkt makkelijk, maar wordt al meer dan 15 jaar onderzocht om tot bruikbare resultaten te komen. Ook brengt de verdere verkleining van transistors extra obstakels met zich mee. Zo moest IBM een chemisch proces ontwikkelen om de buisjes te bevestigen aan de metalen chipstructuur. In totaal wordt al meer dan 15 jaar door verschillende labo's onderzoek gedaan naar de technologie.

Hoe maakt dit onze toestellen sneller?

Transistors, de minuscule schakelaars op computerchips, worden steeds kleiner gemaakt. Zo worden chips kleiner, krachtiger en zuiniger ten opzichte van vorige generaties. Maar hoe kleiner het contactoppervlak met zo'n transistor, vandaag gemaakt uit silicium, hoe hoger de elektrische weerstand die nodig is om de transistor te bedienen en hoe slechter de elektronen kunnen bewegen. Dat werd stilaan de flessenhals voor zuinigere en kleinere chips.

Waar IBM vandaag is slaagt is om transistoren op basis van nanokoolstofbuisjes (carbon nanotubes of CNT) nog kleiner te maken zonder dat de elektrische weerstand omhoog gaat. Dat maakt het mogelijk om met nanokoolstofbuisjes chips te maken die kleiner en tegelijk krachtiger en stroomzuiniger worden. Sommige techsites beweren zelfs dat dit de garantie is dat Moore's law in stand blijft.

Onze partners