1.1 Ibm: Нанотрубки
IBM, весной выставила свою новую разработку в области интеграции микросхем. Это углеродные нанотрубки в 100000 раз меньшие человеческого волоса, представляющие собой циклические структуры, обод которых составляют соответствующие атомы в числе около десяти. Кроме того, они соединены между собой и, таким образом, образуют цилиндрические стержни. Особенно примечательно в новинке, то, что нанотрубки имеют дуальную природу свойств, так как в зависимости от формы могут быть и проводниками или полупроводниками. То есть, выгода от использования новой технологии налицо, и теперь, при изготовлении процессоров, достаточно одного углерода, а точнее нанотрубок из него. Распрямив или закрутив последние, можно получить, соответственно, либо проводник, либо полупроводник.
По заявлению IBM транзисторы на нанотрубках выгодно отличаются от классических размерами, и, значит, на несколько порядков меньшим энерговыделением /потреблением. Phaedon Avouris - ведущий специалист в области этих разработок, утверждает, что за этой технологией будущее. Чтобы ощутить какой прогресс дает использование новой технологии, возьмем пример. После выхода 386-серии процессоров, количество транзисторов чипа возросло лишь в 152 раза, а "технологическая новинка" предполагает уменьшение транзистора в 500 раз. Пока не известно, какой скоростью будут обладать нанотрубковые устройства, однако, размер транзисторов дает возможность надеяться, что не меньшей чем у существующих.
Поначалу ученым не удавалось реализовать вентиль с классической точки зрения, однако эта проблема теперь решена. Для реализации транзисторов по нанотрубочной технологии сначала создается заготовка. На кремниевую пластину укладывают массив углеродных трубок затем литографическим методом наносятся проводники. Не вдаваясь в суть производственного процесса, в конце получается "модернизированный" транзистор, все с теми же затворами, стоками и истоками. Необходимо упомянуть, что предохраняющие трубки, вовсе не предохраняющие по сути, а разрушенные электрическим перенапряжением, чтобы не создавать отрицательно сказывающихся на полупроводниковые свойства эффектов.
Кроме прочих достоинств нанотрубок отмечается высокая прочность получаемых микросхем, по сути, химические связи между их молекулами те же, что и в алмазах. Технология очень перспективна, а главное, по утверждению специалистов, еще и реально реализуема...
1.2 Фотонная технология
Исследования в данной области велись еще в 80-х годах Сэдживом Джоном (Sadjeev John). На самом деле он изучал явление локализации световых волн возможность которой сам и доказал. При изменении электромагнитных свойств среды по определенному закону, в ней образуются фотонные запретные зоны ФЗЗ (photonic band gap), в которых фотоны существовать не могут. Таким образом, свет в них имеет не любую длину волны и не любое направление, и в определенном смысле локализируется. Воли возникает полупроводниковая аналогия с запрещенными зонами и принадлежностью электронов лишь особым, строго ограниченным энергетическим уровням. Перспектива открытия в том, что место электронов в новой технологии займут фотоны. При этом, не обязательно использование оптоволоконных технологий в конструктивных схемах.
К особо выгодным преимуществам света перед электричеством выделяются, что, во-первых, лучи (потоки) света никак не реагируют друг на друга, и, вследствие этого, могут быть сведены на микро расстояние и не требуют обоюдной изоляции. Во-вторых, что прохождение света через вещество не вызывает такого колоссального тепловыделения, как тот же электроток.
Но все не так гладко как хотелось бы, и у ФЗЗ-технологии есть свои сложности. Главное, это то, что явление ФЗЗ в природных диэлектриках не встречается, а значит, необходим целый ряд специфических условий (определенный интервал длин волн) для его воссоздания.
Но уже сейчас ученые способны синтезировать трехмерные ФЗЗ структуры в области порядка 1,5 мкм. Здесь используются кристаллы все того же кремния с симметрично расположенными сферическими полостями, куда вводится жидкокристаллическое вещество. Тут интересен процесс получения этих самых "шариков". Их выращивают на опаловых болванках, которые после разрушают кислотой.