(Phys.org)—En forskargrupp från Stanford University ledd av docent Subhasish Mitra och leds av professor Philip Wong, har demonstrerat ett datorchip baserat på transistorer gjorda av kolnanorör. Demonstrationen ägde rum på årets International Solid-State Circuits Conference som hölls i San Francisco.

Transistorer har naturligtvis, har blivit mindre under de senaste decennierna när ingenjörer försöker packa mer datorkraft på chips som är tillräckligt små för att passa på smartphones och andra elektroniska enheter. Det finns en gräns, fastän, till hur små sådana kretsar kan göras med hjälp av kisel - materialet som moderna datorer är byggda på. Av den anledningen, forskare har letat efter alternativa material som kan användas istället – material som kan göra samma sak som kisel men i mycket mindre storlek. Dagens transistorer faller ungefär i 20nm-området - ingenjörer vill minska det med hälften, eller bättre, men att försöka göra det med kisel kommer inte att vara möjligt på grund av det begränsade antalet atomer i kiselmolekyler.

För att skapa framtidens transistorer, forskare har tittat på halvledande kolnanorör - de är mycket ledande, kan göras i mycket mindre storlek än kisel, och kan växla i mycket höga hastigheter. För närvarande ligger uppehållet i att ta reda på hur man odlar dem utan en hög felfrekvens. De bästa metoderna producerar för närvarande nanorör i buntar där upp till 30 procent av dem är metalliska istället för halvledande – vilket naturligtvis är oacceptabelt för användning vid tillverkning av datorchips. Eller det har åtminstone varit det konventionella tänkandet. Genom att demonstrera ett funktionellt datorchip baserat på kolnanorör, teamet från Stanford har visat att det kan vara möjligt att kringgå sådana felfrekvenser.

Anledningen till att felfrekvensen för nanorör är så hög är på grund av hur de uppstår – de har vuxit, som kristaller, snarare än tillverkad, och som allt annat som växer, Det finns brister - därför verkar det inte finnas någon väg kring problemet just nu. Ännu värre, de växer inte i snygga släta linjer – istället har de kurvor och böjningar runt som tenderar att ge problem med att koppla ihop dem och lägga till ojämnheter i byten. På grund av dessa problem tog forskarna ett annat tillvägagångssätt – istället för att försöka få nanorören att växa på mer förutsägbara sätt, de sätter ihop dem på ett sådant sätt att de korrigerar för de fel som uppstår när de grupperas som en transistor.

Teamet gav inte specifika detaljer om hur de korrigerade felen som skapades av nanorören men de visade att det hade gjorts genom att bygga ett chip som kunde konvertera en analog signal till en digital – det är en mycket vanlig datorfunktion, som att konvertera fingersvep på en smartphone till signaler som processorn kan förstå. På konferensen, laget kopplade sitt chip till en hand gjord av trä, att vid beröring, svarade genom att simulera skakande hand.

Genom att skapa ett nanorörsbaserat datorchip har teamet visat att det kan göras – vad som dock återstår att se, är om forskning i framtiden kommer att leda till skalning som gör det möjligt att använda dem i faktiska datorer.

© 2013 Phys.org