Проводники будущего: углерод оказался лучше меди

Источник материала:

Общепринятая среди специалистов точка зрения гласит, что качественная замена меди во внутренних соединениях микросхем должна появиться в ближайшие 5-10 лет. Только тогда отрасль сможет следовать закону Мура. С помощью компьютерного моделирования исследователи из политехнического института Rensselaer попытались сравнить возможности медных нанопроводников и углеродных нанотрубок в качестве внутренних соединений в микросхемах.

Результаты работы могут оказаться определяющими для полупроводниковой отрасли на ближайшие годы. Как утверждается, переход на нанотрубки позволит устранить узкое место — медные проводники, ограничивающие потенциал микросхем, широко используемых в электронных устройствах: от персонального компьютера, до портативного проигрывателя. Сопротивление углеродных нанотрубок оказалось меньше, чем у медных нанопроводников, что делает нанотрубки более подходящим материалом для внутренних соединений.

По словам ученых, с учетом наномасштаба внутренних соединений, в действие вступают квантовые явления, которые неочевидны и незаметны на макроуровне. Эмпирические и полуклассические законы не могут учесть явления, имеющее место на уровне атомов и более мелких частиц. В результате, моделирование, использующее соответствующие модели, не дает возможности точно предсказать поведение и характеристики медных нанопроводников. Использование квантовой механики усложняет дело, но открывает возможность создания более точной модели. Особенность проведенной работы как раз и заключается в том, что ученые впервые использовали квантово-механическую модель, а не эмпирические законы. Обсчет моделей был возложен на вычислительный центр Computational Center for Nanotechnology Innovations, обладающий самым мощным университетским суперкомпьютером в мире.

Кстати, год назад исследователи из все того же политехнического института смогли показать, что углеродные нанотрубки могут потеснить медь и в другой области — системах охлаждения.

Источник: Rensselaer