ایرنا – محققان شرکت هيولت پاکارد موفق شده اند فناورى تازه اى را ابداع کنند
که ميتواند جانشين فناورى کنونى تراشه هاى سيليکنى شود که در سالهاى
پايانى عمر خود قرار دارند.
ترانزيستورها، کليدهاى الکترونيک هستند که در قلب دستگاههاى الکترونيک
از جمله کامپيوترها جاى دارند.
هراندازه سرعت و طول عمر اين دستگاهها بيشتر باشد و شمار زيادترى از
آنها را بتوان در محدوده کوچکترى جاى داد امکان بيشترى براى بالا بردن
توان محاسباتى رايانه بوجود ميآيد.
ترانزيستورهايى که در حال حاضر مورد استفاده قرار دارند با استفاده از
فناورى حک کردن مدارهاى يکپارچه حاوى هزاران هزار ترانزيستور بر روى
تراشه هاى سيليکنى ساخته ميشوند.
عمل حک کردن که نوعى ليتوگرافى است با کمک پرتوهاى قوى ليزر به انجام
مى رسد، اما جا دادن شمار هر چه بيشترى از اين ترانزيستورها بر روى تراشه
ها کارى نيست که بتوان آن را الى غير النهايه ادامه داد.
از يک سو متمرکز کردن پرتوهاى پرقدرت ليزر از نظر تکنيکى دشوار است و
از سوى ديگر زمانى که فاصله مدارهاى برروى تراشه ها از حد معينى کمتر
شود، الکترونها که ميبايد به وسيله کليدهاى ترانزيستورى کنترل شوند، به
صورت خودبخودى و طى فرايندى که به نقب زدن کوانتومى شهرت دارد، از درون
سدهاى پتانسيل الکتريکى که براى جلوگيرى از حرکت ناخواسته آنها تعبيه شده
گذر ميکنند و فعالييت تراشه را مختل ميسازند.
بر اساس پيش بينيهاى کنونى در پايان دهه جارى، تراشه هاى سيليکنى به
حد نهايى ظرفيت کوچک شوندگى خود ميرسند و به اين ترتيب ديگر نميتوان
با استفاده از اين نوع تراشه ها بر سرعت و قدرت کامپيوترها افزود.
شرکتهاى سازنده کامپيوتر به منظور مقابله با اين محدوديت تلاشهاى
تحقيقاتى گسترده اى را آغاز کرده اند. از جمله اين شرکتها، آى بيام است
که در اواخر سال۲۰۰۳ اعلام کرد که در حال تکميل روشى براى ساختن تراشه
هاى الکترونيک است که در آن خود مولکولهاى پليمرى با استفاده از يک روش
خود-مونتاژى مدارهاى الکتروينک مورد نظر را حاوى انواع ترانزيستورها و
در شمار فراوان ، در مقياس مولکولى توليد ميکنند.
اين شيوه هرچند ميتواند تراز ساخت کامپيوترهاى پرقدرت را تا حد
چشمگيرى ارتقا بخشد اما به واسطه دشوارى کنترل عمل پليمرها در سطح
مولکولى نميتوان انتظار داشت که در آينده نزديک اين نوع فناورى براى
بهره بردارى آماده ود.
فناورى ابداعى شرکت هيولت پاکارد در مقايسه با فناورى مولکولى قابل
دسترس تر است و نخستين آزمايشهايى که با استفاده از آن صورت گرفته با
موفقيت همراه بوده است .
مهندسان هيولت پاکارد براى ترانزيستورهاى خود که در مقياس نانو (يک
ميليارديم متر) ساخته ميشود نام “چفت يا کلون افقى “crossbar latchesرا
برگزيده اند.
اين تراشه جديد از ترکيبى از سيمهاى پلاتينيوم که بطور افقى و عمودى در
يک محدوده کوچک بر رويهم قرار ميگيرند و چهارخانه هاى مينياتورى بوجود
مى آورند به همراه مولکولهاى اسيد استريک که بر روى محل تقاطع هر دو سيم
جاى ميگيرد، بوجود آمده اد.
محل تقاطع هر دو سيم به صورت يک ترانزيستور عمل ميکند. اندازه اين
نوع ترانزيستورها در مقايسه با کوچکترين ترانزيستورهاى سيليکنى به مراتب
کوچکتر است .
ريزترين ترانزيستور سيليکنى۹۰ نانو متر طول دارد در حاليکه طول اين
ترانزيستورها از۲ تا۳ نانو متر تجاوز نميکند.
به اين ترتيب ميتوان با شمار بيشترى از ترانزيستورها در محدوده اى کم
حجم تر و با مصرف توان و انرژى کمتر کانپيوترهايى پرقدرت تر توليد کرد.
اما محققان هيولت پاکارد تاکيد دارند که فناورى ابداعى آنها در آغاز
راه است و تکميل آن چند سالى به طول ميانجامد. عمر اين ترانزيستورهاى
جديد و سرعت عمل آنها در مقايسه با تزانزيستورهاى سيليکنى کنونى بسيار
کمتر است .
ترانزيستورهاى جديد فعلا ميتوانند تنها تا۱۰۰ نوبت عمل سوئيچينگ را
انجام دهند و سرعتشان چند هزار مرتبه کمتر از سرعت ترانزيستورهاى سيليکنى
است .
با اين حال به اعتقاد متخصصان شرکت هيولت پاکارد، فناورى تازه تا سال
۲۰۱۲مى تواند جايگزيم فناورى کنونى شود و در آن هنگام درست به همان شکل
که زمانى ترانزيستورها لامپهاى کاتدى را کنار گذاشتند و جاى آنها را
گرفتند، سيمهاى نانو نيز ترانزيستورها را کنار ميگذارند و جايگزين آنها
مى گردند.
