IBM buduje grafenowy procesor
Inżynierowie IBM Research zbudowali najbardziej zaawansowany procesor na świecie, oparty na grafenie, który jest 10 tys. razy wydajniejszy niż poprzednio tworzone układy zawierające grafen. Kluczem do przełomu jest nowa metoda wytwarzania, która pozwala na osadzanie grafenu na chipie bez jego uszkadzania, co było dotychczas bardzo trudne do uzyskania. Nowa metoda jest zgodna ze standardowymi procesami tworzenia krzemowych układów CMOS. IBM wydaje się być bliższy komercyjnej realizacji chipów komputerowych niż kiedykolwiek dotąd.
W IBM Research zbudowano układ na standardowej 200mm płytce krzemowej, przy użyciu standardowego procesu produkcji układów CMOS. Układ, który jest odbiornikiem radiowym, to po prostu chip złożony z rezystorów, kondensatorów i tranzystorów, z wyjątkiem jednej części - kanały tranzystorowe wykonane są z grafenu. Funkcjonalność chipu jest bardzo ograniczona - odbiera i odtwarza sygnały bezprzewodowe w zakresie 4,3 GHz.
Co zatem jest przełomem? W poprzednich próbach budowy układów GFET (graphene field-effect transistors) wykorzystywano standardowe procesy BEOL (back end of line), w których aktywne komponenty (tranzystor i jego grafenowy kanał) były najpierw budowane na płytce, a następnie dodawano elementy bierne (rezystory i kondensatory) i interkonekty. Ze względu na słabą przyczepność grafenu i kruchość warstwy pojedynczych atomów, proces ten doprowadzał do niszczenia układów GFET. Aby obejść ten problem, firma IBM zaczyna budowę układów od elementów pasywnych, a warstwę grafenu nakłada na samym końcu, tworząc tranzystory. To stosunkowo prosta zmiana, ale zadziałała dość dobrze.Inżynierowie IBM Research nadal nie znaleźli sposobu dodawania grafenu na pasmo wzbronione, co jest wymagane do wytwarzania logiki cyfrowej, a więc procesorów komputerowych na bazie grafenu.
źródło i zdjęcia: ExtremeTech - Sebastian Anthony
źródło kaktusa elektronikaB2B