Чипы атомного размера: в Японии созданы нанотрубки в 100 тысяч раз тоньше человеческого волоса

Группа японских исследователей из Токийского университета объявила о создании самых тонких в мире полупроводниковых нанотрубок. Их диаметр составляет всего один нанометр — это примерно в 100 тысяч раз тоньше человеческого волоса. Эта разработка считается важным шагом на пути к созданию более компактных микросхем и практически подтверждает теоретические расчеты, опубликованные почти 25 лет назад. Об этом сообщает Иксбт.ком сообщает .

Основной сложностью при создании таких сверхтонких неорганических нанотрубок было обеспечение их стабильности. Японские ученые решили эту проблему уникальным методом: они использовали нанотрубки из нитрида бора, выполняющие роль изолятора, в качестве «шаблона». Внутри этой оболочки в результате нагрева сформировалась сверхтонкая трубка из дисульфида молибдена (МоС2) — перспективного полупроводникового материала. В результате получилась структура, вложенная одна в другую по принципу «матрешки».

Ограниченное пространство заставляет атомы располагаться в почти идеальном порядке, что позволяет получать материал с минимальным количеством дефектов. Данная конструкция идеально подходит для транзисторов Гате-Алл-Арунд (ГАА), используемых в современных процессорах. В ходе экспериментов также подтверждено, что электронные свойства нанотрубки изменяются при уменьшении ее диаметра, что открывает возможности для более гибкого управления будущими полупроводниковыми устройствами.

Новый материал имеет ряд преимуществ перед кремнием. Современные кремниевые чипы создаются методом травления, что приводит к появлению дефектов в сверхмалых масштабах. Новые нанотрубки формируются с точностью до атома. Кроме того, они более стабильны и обладают более предсказуемыми свойствами по сравнению с углеродными нанотрубками, что крайне важно для промышленного производства.

В настоящее время исследователи работают над увеличением длины нанотрубок от нескольких сотен нанометров до одного микрометра и более. Также планируется использовать этот подход для создания других типов наноструктур, обладающих магнитными и сверхпроводящими свойствами.