Разработка IBM позволит сделать более чувствительные сотовые телефоны

   Компания IBM разработала технологию создания крошечных транзисторов с использованием наноматериалов. Эта технология в числе прочих преимуществ может привести к улучшению приёма сигнала сотовыми телефонами и увеличению срока службы аккумуляторов. Нанотранзисторы помогут создавать миниатюрные устройства с достаточно высокой производительностью. Сверхвысокая чувствительность приёмников облегчит операторам мобильной связи размещение базовых станций и позволит тратить на передачу сигнала меньше энергии. Правда, до массового выпуска таких продуктов пройдёт ещё 5-10 лет, так как в настоящее время технология массового производства нанотранзисторов находится в ранней стадии разработки.

   Учёные, спонсируемые Управлением научных исследований Пентагона DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), создали прототип нанотранзистора на основе графена. Графен представляет собой одну из форм графита с гексагональной структурой, в которой атомы углерода расположены в одной плоскости. Как сообщает Юй-Минг Лин (Yu-Ming Lin), сотрудник научно-исследовательской лаборатории IBM, эта структура позволяет электронам очень быстро проходить сквозь графен, благодаря чему трансивер на основе графена гораздо эффективнее, чем традиционный трансивер. Проект, в рамках которого был создан нанотранзистор, является частью программы CERA (Carbon Electronics for radio-frequency applications).

   Прототип нанотранзистора работает на частоте 26ГГц. Затвор прототипа имеет размер 150нм, исследователи собираются уменьшить величину затвора до 50нм, что теоретически позволит нанотранзистору работать на частоте свыше 1ТГц. Эти частоты намного выше частот, используемых сейчас. Теоретически нанотранзисторы с частотой выше 1ТГц можно будет использовать не только в сотовых телефонах, но и в оружии будущего, и в медицинских приборах, в частности, для просвечивания человека без использования вредных для здоровья рентгеновских лучей. Но даже нанотранзисторы с уже полученной рабочей частотой в 26ГГц позволят сделать сотовые телефоны и базовые станции намного более чувствительными. Кроме того, устройства на базе нанотранзисторов смогут распознавать сигнал с более низким соотношением сигнал/шум и хорошо работать в тех местах, где современные сотовые телефоны не могут принять сигнал или принимают его с большим трудом. Микросхемы на основе графена потребляют меньше энергии, что позволит сотовым телефонам работать без подзарядки значительно дольше.

   Исследователи компании IBM с помощью нанотехнологий сумели создать беспроводные приёмопередатчики будущего поколения, чувствительность которых намного выше, чем чувствительность трансиверов, используемых в современных сотовых телефонах. Представители IBM считают, что в будущем при создании нанотранзисторов будут использоваться менее дорогие материалы. Для создания высокочастотных микросхем современная промышленность использует такие относительно редкие материалы, как арсенид галлия, германий и фосфид индия. Микросхемы на основе графена будут дешевле и смогут функционировать на более высоких частотах. Тем не менее, над этой технологией надо ещё много поработать до того, как её можно будет использовать в массовом производстве.