IBM brengt nanochips dichterbij

De opvolgers van silicium chips komen dichterbij door het geordend plaatsen van koolstofnanobuizen op een silicium substraat – een succes van IBM-wetenschappers.

De opvolgers van silicium chips komen dichterbij door het geordend plaatsen van koolstofnanobuizen op een silicium substraat – een succes van IBM-wetenschappers.

In Nature Nanotechnology publiceerden onderzoekers van IBM’s T.J. Watson onderzoekscentrum in Yorktown Heights (N.Y.) hoe ze erin slaagden om meer dan tienduizend werkende transistors uit koolstofnanobuizen goed gerangschikt en getest op een silicium substraat te plaatsen. Op die wijze combineerden ze koolstofnanobuistransistors, met voordelen als hogere snelheid en kleinere afmetingen, met gekende productiewijzen uit de silicium wereld. Dit wordt door wetenschappers alom als een doorbraak beschouwd, omdat zo een stap wordt gezet in richting van chips met de uiterst grote aantallen nanobuistransistors (1 miljard +) die nodig zijn voor de moderne processoren en dies meer. Tot nu toe was men er immers niet in geslaagd meer dan enkele honderden van dergelijke transistors geordend te plaatsen. Voorts konden de transistors ook snel worden getest, dank zij de compatibiliteit met gekende processen.

De ontwikkeling van koolstofnanobuistransistors wordt gezien als een van de mogelijkheden om de nakende grenzen in de ontwikkeling van kleinere siliciumtransistors te omzeilen. Natuurwetten zullen immers over een paar chipgeneraties immers paal en perk stellen aan Moore’s law (de verdubbeling van het aantal transistors per gegeven oppervlak om de 12 à 18 maanden) in de wereld van siliciumtechnologie. De voorstanders van koolstofnanobuistransistors moeten wel nog problemen als de zuiverheid van de productie van koolstofnanobuizen opdrijven (met het oog op minder niet-geleidende buizen) en de mogelijkheden om ze geordend te plaatsen (waarvoor nu een belangrijke stap is gezet).

Twee concurrerende technologieën voor de ‘chip van de toekomst’ zijn grafeen (eveneens koolstof-gesteund) en een andere versie van de transistor, de ‘tunneling field effect transistor’.