یکی از مسائل کلیدی در حوزه تراشه‌های کامپیوتری، کوچک‌تر شدن هر چه بیشتر ساختار ترانزیستورها است. این امر، یکی از چالش‌هایی است که احتمالاً با ظهور نیمه‌هادی‌هایی در ابعاد نانومتری و با ویژگی‌های مناسب الکتریکی و تولید نسل جدید ترانزیستورها رفع خواهد شد.

یکی از فناوری‌های مؤثر برای حفظ روند فعلی کوچک‌سازی و در عین حال، افزایش سرعت ترانزیستورها، نانولوله‌های کربنی است که از سوی برخی از غول‌های فناوری، مانند «IBM»، دنبال می‌شود. این شرکت، قصد دارد تا با سرمایه‌گذاری وسیع در این حوزه و دستیابی به ترانزیستورهایی متشکل از نانولوله‌های کربنی، از سال ۲۰۲۰ میلادی، آن‌ها را جایگزین نمونه‌های سیلیکونی نماید. پیش‌بینی می‌شود که تا آن زمان، عملکرد ترانزیستورهای سیلیکونی و روند کاهش ابعاد آن‌ها، به حد نهایی خود برسد.

بنا بر گزارش «Azo Nano»، هدف از حرکت به سوی نوع جدید ترانزیستورها، بر پایه جدول زمانی پیشرفت‌های فنی است که صنعت تراشه جهت حفظ قانون مور برنامه‌ریزی نموده است؛ این قانون، پیش‌بینی می‌نماید که مقدار ترانزیستورهای بکار رفته در یک مدار، هر دو سال دو برابر می‌شود. نسل تراشه‌های مهندسی کامپیوتر، بر اساس اندازه کوچک‌ترین ساختار بکار رفته در این تراشه‌ها شناخته می‌شود. بهترین نمونه حال حاضر، اندازه‌ای کوچک‌تر از ۱۰ نانومتر داشته و در پایان دهه، جهت حفظ قانون مور، صنایع مرتبط باید خود را به اندازه ۵ نانومتر در این تراشه‌ها برسانند.

گفتنی است، طرح بلندپروازانه «IBM»، مبتنی بر بکار گیری شش نانولوله موازی در ترانزیستور است که هر نانولوله، دارای پهنایی به اندازه ۱.۴ نانومتر و طول ۳۰ نانومتر است. نانولوله‌های یادشده، به فاصله تقریبی ۸ نانومتری از یکدیگر قرار گرفته و هر دو انتهای آن‌ها، به الکترودهایی که جریان را تأمین می‌نمایند، متصل خواهد شد. طبق مطالعات انجام‌گرفته بر روی نانولوله‌های کربنی، ترانزیستورهای جدید، پنج برابر سریع‌تر بوده و مصرف انرژی آن‌ها، پنج برابر کمتر در مقایسه با نمونه‌های سیلیکونی است. البته چالش‌هایی نیز در این مسیر وجود دارد که از آن جمله، می‌توان به خالص‌سازی نانولوله‌های کربنی اشاره نمود؛ چرا که ناخالصی‌های فلزی موجود در نانولوله‌های کربنی، می‌توانند خواص نیمه رسانایی نانولوله‌ها را تحت تأثیر قرار داده و در دستگاه الکتریکی، مانند یک اتصال کوتاه عمل نماید.

مرجع: «Azo Nano»