Замена покрытия проводников в компьютерных чипах на графен повышает их быстродействие на 30 процентов

С момента появления на свет компьютерные чипы год от года становятся всё быстрее и быстрее. Внедряются различные методы повышения их быстродействия — и один из них недавно был предложен специалистами Стэнфордского университета.

Суть новой технологии заключается в замене традиционного покрытия медных проводников чипов, выполненного из нитрида тантала, на графеновое.

Соединения внутри чипов ничем не отличаются от таковых в наших домах и офисах, просто в чипе они связывают между собой миллионы транзисторов. Тем не менее, провода в обоих случаях имеют одну общую черту — они имеют изолирующее покрытие, которое, в случае чипов, может помогать передаче тока.

В настоящее время в качестве изолирующего материала для чипов используется нитрид тантала, который препятствует миграции атомов меди проводников в кремний транзисторов, что может вызвать их повреждение.

Графен же представляет собой одиночный слой атомов углерода, образующих тонкую двумерную решётку с уникальными свойствами: он проводит электрический ток в направлении слоя и является отличным изолятором в перпендикулярном направлении.

Именно поэтому, во время поиска путей повышения быстродействия чипов, выбор команды Стэнфорда пал на графен.

На то были две причины: во-первых, исследуя покрытие из нитрида тантала, учёные обнаружили, что оно в восемь раз толще слоя графена, выполняющего ту же работу. Во-вторых, графен отлично препятствует миграции атомов меди в кремний, будучи при этом прекрасным проводником.

Учитывая то обстоятельство, что быстродействие чипов напрямую связано с их размерами (меньше размеры — меньше длина соединительных проводников — меньше задержка в передаче данных — выше быстродействие) и что в будущем их размеры будут уменьшаться, графеновое покрытие, повышающее быстродействие чипов на 30%, имеет отличные перспективы.