Технология КМОП 22 нм в своей применимости существенно ограничена возможностями обычной меди, провода из которой используются в качестве соединителей отдельных компонент. С уменьшением размеров медных проводов, их свойства изменяются таким образом, что энергетические потери в цепях начинают превышать допустимые пределы. Таким образом, дальнейшее развитие CMOS требовало поиска альтернативных материалов, которые позволили бы и далее уменьшать масштабы электрических цепей.

Оптические соединения были предложены в качестве решения этой проблемы для цепей, интегрированных на одном чипе. Но тут также возникает ряд сложностей, поэтому ученные заняты поискам альтернативы.

По мнению американских ученых, основными кандидатами на роль таких соединителей могут быть углеродные нанотрубки и графеновые полоски. Их механические, тепловые и электрические свойства делают их весьма многообещающими для микро- и наноэлектроники будущего.

Но для того чтоб применить новые материалы на практике, необходимо развить более глубокое понимание физических процессов при прохождении электрического тока. Работая в этом направлении, американские ученые видоизменили разработанную ранее двумерную жидкостную модель для носителей тока в углеродных нанотрубках, добавив к ней электрон-электронное взаимодействие. Также выявлено, что углеродная нанотрубка с применима и для случая графена.

Разработанная учеными простая математическая модель позволила создать электронный транспорт в нанотрубках и полосках графена, примененных в определенных электрических цепях.

Вычислительные эксперименты показали, что нанотрубки и полоски графена действительно справляются с поставленной задачей лучше, чем применяемая на сегодняшний день медь. Также они позволяют снизить потери мощности и увеличить скорость прохождения сигнала.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber