Transistor da 9 nanometri, IBM soffoca Intel con il carbonio

IBM ha realizzato un transistor ai nanotubi di carbonio (CNT) con dimensione di nove nanometri. Si tratta non solo della soluzione più piccola della sua categoria ma anche delle soluzioni tradizionali basate sul silicio, il cui limite fisico si teorizza essere a circa 11 nanometri, processo di produzione che vedremo tra il 2015 e il 2016.

Aaron Franklin, ricercatore dell'IBM Watson Research Center di Yorktown Heights, New York, ha spiegato che con il proseguire della miniaturizzazione è sempre più difficile controllare il movimento degli elettroni nel canale di silicio per attivare o disattivare (on/off) il transistor.

Il transistor CNT realizzato, afferma IBM, è capace di commutare a tensioni molto basse (0,5 volt), consumando meno delle controparti al silicio, ma al tempo stesso trasportando 4 volte più corrente, il che permette di avere una qualità del segnale migliore e una gamma di applicazioni maggiore.

Per testare l'impatto della dimensione sulle prestazioni del transistor ai nanotubi, i ricercatori hanno realizzato varianti di diverse grandezze, controllando cosa accadeva in ogni nanotubo. Per fare questo hanno anzitutto inserito uno strato molto sottile di materiale isolante in cui fare alloggiare il nanotubo. Poi hanno sviluppato un processo a due passaggi per aggiungere gate elettrici al nanotubo senza danneggiarlo. Si tratta di tecniche ben lontane dall'essere usate nella produzione in volumi, ma utili allo scopo prefisso in laboratorio.

Questo "successo" fa sorgere spontanea una domanda: i nanotubi al carbonio rimpiazzeranno il silicio? La risposta non è così semplice, almeno in questo momento. Il primo problema è che transistor di questo genere sono difficili da produrre in volumi, mentre il secondo è che bisogna ancora trovare un modo per inserire un gran numero di nanotubi su una superficie con un allineamento perfetto.

Insomma, per diventare una tecnologia cardine dell'industria dei semiconduttori e spodestare il silicio, ci vuole ancora del tempo, senza dimenticare che le aziende del settore prima di fare un cambio così radicale devono essere più che sicure della bontà dell'investimento, che potrebbe richiedere l'esborso di diversi miliardi. Non a caso Intel sta cercando di migliorare il transistor in silicio, e le soluzioni tri-gate che debutteranno con l'architettura a 22 nm Ivy Bridge ne sono un chiaro esempio.