(Phys.org)—Un gruppo di ricerca della Stanford University guidato dal professore associato Subhasish Mitra e guidato dal professor Philip Wong, ha dimostrato un chip per computer basato su transistor realizzati con nanotubi di carbonio. La dimostrazione ha avuto luogo quest'anno all'International Solid-State Circuits Conference tenutasi a San Francisco.
I transistor hanno ovviamente è diventato sempre più piccolo negli ultimi decenni mentre gli ingegneri tentano di impacchettare più potenza di calcolo su chip abbastanza piccoli da adattarsi a smartphone e altri dispositivi elettronici. C'è un limite, anche se, a quanto piccoli circuiti del genere possono essere realizzati utilizzando il silicio, il materiale su cui sono costruiti i computer moderni. Per tale motivo, i ricercatori hanno cercato materiali alternativi che possono essere utilizzati al loro posto, materiali che possono fare la stessa cosa del silicio ma di dimensioni molto più piccole. I transistor di oggi rientrano all'incirca nella gamma dei 20 nm:gli ingegneri vogliono ridurli della metà, o meglio, ma provare a farlo usando il silicio non sarà possibile a causa del numero limitato di atomi nelle molecole di silicio.
Per creare i transistor del futuro, i ricercatori hanno esaminato i nanotubi di carbonio semiconduttori:sono altamente conduttivi, può essere modellato in una dimensione molto più piccola del silicio, e può cambiare a velocità molto elevate. Attualmente l'ostacolo è capire come farli crescere senza un alto tasso di errore. I metodi migliori attualmente producono nanotubi in gruppi in cui fino al 30 percento di essi sono metallici anziché semiconduttori, il che è ovviamente inaccettabile per l'uso nella produzione di chip per computer. O almeno questo è stato il pensiero convenzionale. Dimostrando un chip per computer funzionale basato su nanotubi di carbonio, il team di Stanford ha dimostrato che potrebbe essere possibile aggirare tali tassi di errore.
Il motivo per cui i tassi di errore per i nanotubi sono così alti è a causa del modo in cui vengono realizzati:sono cresciuti, come cristalli, piuttosto che fabbricato, e come tutto il resto che cresce, ci sono imperfezioni, quindi in questo momento non sembra esserci un modo per aggirare il problema. Persino peggio, non crescono in belle linee morbide, invece hanno curve e si piegano attorno alle quali tendono a presentare problemi nel collegarli insieme e si aggiungono alle irregolarità di commutazione. A causa di questi problemi i ricercatori hanno adottato un altro approccio, invece di cercare di far crescere i nanotubi in modi più prevedibili, li mettono insieme in modo tale da correggere gli errori che risultano quando raggruppati come transistor.
Il team non ha fornito dettagli specifici su come hanno corretto gli errori prodotti dai nanotubi, ma hanno dimostrato che è stato fatto costruendo un chip in grado di convertire un segnale analogico in uno digitale:è una funzione del computer molto comune, come convertire i passaggi delle dita su uno smartphone in segnali che il processore può capire. Alla conferenza, il team ha collegato il chip a una mano di legno, che quando viene toccato, ha risposto simulando una stretta di mano.
Creando un chip per computer basato su nanotubi, il team ha dimostrato che si può fare, ciò che resta ancora da vedere, tuttavia, è se la ricerca in futuro porterà a un ridimensionamento che consentirà il loro utilizzo nei computer reali.
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