nanotech lihat situs sponsor

Jumat, 27 Mei 2022  
 
  LIPI
depan
database
database
artikel
kegiatan
situs
info
publikasi
e-data
buku
kontak
  Artikel-artikel populer :
» daftar artikel

Evolusi Chip: Ilmuwan IBM Mengembangkan Terobosan Teknologi Transistor Dengan Karbon Tabungnano (Carbon Nanotubes)
Andi Suhandi (Fisika LIPI)

“Sebuah terobosan yang memungkinkan sebuah chip komputer masa depan menjadi lebih kecil dan cepat dari pada yang terbuat dari Silikon”

Yorktown Height, N.Y., 27 April 2001…ilmuwan IBM mengembangkan sebuah terobosan teknologi transistor yang menggambarkan bagaimana sebuah chip komputer dapat dibuat semakin kecil dan cepat daripada apa yang terbuat dari Silikon.

Seperti yang dilaporkan pada pembahasan jurnal Science, 27 April, peneliti IBM telah membuat susunan transistor pertama di dunia dengan korbon tabungnano –silinder kecil terbuat dari atom karbon yang terukur selebar 10 atom, 500X lebih kecil daripada tarnsistor silikon sekarang ini, 1000X lebih kuat dari baja. Terobosan ini mem-bypass proses yang lambat dari manipulasi tabung nano individual satu demi satu, dan lebih nyaman bagi proses produksi di masa depan.

Pencapaina ini adalah sebuah langkah penting dalam penemuan bahan-bahan yang dapat digunakan untuk membuat chip komputer ketika chip dari silikon sudah tidak bisa dibuat lebih kecil lagi – suatu masalah yang akan dihadapi oleh para pembuat chip dalam 10 s/d 20 tahun lagi.

“Ini adalah sebuah langkah maju yang besar dalam usah kami membangun peralatan elektronik skla molekular”, kata Phaedon Avoris, pemimpin proyek dan manager di IBM Nanoscale Science Research Department. “Penelitian kami membuktikan bahwa karbon tabung nano dapat berkopetisi dengan silikon dalam hal perporma, dan karena mereka dapat memungkinkan transistor dibuat lebih kecil, mereka adalah kandidat yang menjanjikan untuk teknologi nanoelektronik masa depan.”

Mengunakan Karbon Tabungnano Sebagai Transistor Dalam Chip

Berdasarkan ukuran dan bentuknya, sifat elektronik dari karbon tabungnano dapat bersifat seperti logam dan semikonduktor. Masalah yang telah dihadapi oleh para ilmuwan dalam menggunakan karbon tabungnano sebagai transistor adalah metode sintetik untuk produksi yang menghasilkan campuran antara metalik dan semikonduktor yang “saling menempel” yang membuat suatu pertalian dalam bentuk bundelan. Ini merugikan, karena hanya karbon tabungnano yang semikonduktor saja yang dapat digunakan sebagai transistor, dan ketika mereka menempel satu sama lain, tabungnano metalik mengalahkan tabungnano semikonduktor.

Melampaui proses manipulasi secara individual, sebuah proses yang lambat dan panjang, tidak ada cara praktis untuk memisahkan bagian metalik dan semikonduktor tabungnano—suatu hambatan dalam pengembangan transistor. Ilmuwan IBM mengatasi maslah ini dengan menggunakan metode “kehancuran konstruktif”, suatu teknik yang memungkinkan ilmuwan hanya menghasilkan korbon tabungnano semikonduktor yang diinginkan dan dengan sifat listrik yang dibutuhkan untuk membuat chip komputer.

Teknik Baru : “Kehancuran Konstruktif”

Premis dasar dari “kehancuran konstruktif” adalah untuk membangun suatu susunan yang rapat dari semikonduktor tabungnano, maka tabungnano harus dihancurkan. Ini dapat dicapai dengan gelombang kejut listrik yang menghancurkan tabungnano metalik, menyisakan hanya tabungnano semikonduktor yang dibutuhkan untuk membuat transistor.

Cara kerjanya sebagai berikut : 1. Ilmuwan meletakan pertalian “saling menempel” tabungnano metalik dan semikonduktor pada wafer silikon oxide. 2. Kemudian sebuah penutup Lithografik diproyeksikan pada wafer untuk membentuk elektroda di atas tabungnano. Elektroda ini berfungsi sebagai saklar untuk merubah tabungnano semikonduktor ‘on’ dan ‘off’. 3. Menggunakan wafer silikon sendiri sebagai elektroda, ilmuwan “mematikan” tabungnano semikonduktor, yang memblok arus yang melewatinya. 4. Tabungnano metalik dibiarkan tidak terlindungi dan sebuah tegangan diberikan pada wafer, dan menghancurkan tabungnano metalik. 5. Hasilnya : suatu susunan padat transistor tabungnano semikonduktor yang dapat dipakai membangun sirkuit logika seperti pada chip komputrer.

Hukum Moore menyatakan jumlah transistor yang dapat dipakai dalam sebuah chip bertambah 2X lipat setiap 18 bulan, tapi ilmuwan berharap dalam 10 –20 tahun lagi silikon akan sampai pada batas fisiknya, membatasi kemampuan daya tampung transistor dalam sebuah chip. Sekarang, pembuat chip secara konstan berjuang membuat panjang kanal dalam transistor menjadi lebih kecil. Kanal adalah lintasan dari data yang bergerak dari sebuah tempat ke tempat lain dalam chip. Tim IBM telah sukses menggunakan karbon tabungnano sebagai kanal dalam transistor yang mereka buat.

Transistor adalah kunci untuk membangun suatu blok sistem elektronik mereka berperilaku seperti jembatan yang membawa data dari suatu tempat ke tempat lainnya dalam chip komputer. Makin banyak transistor dalam satu chip, makin cepat pemrosesannya, mengindikasikan mengapa kemajuan oleh ilmuwan IBM ini bisa berdampak besar pada perporma chip di masa depan.

Pekerjaan Yang Berhubungan Dengan Karbon Tabungnano di IBM

Pada laporan yang sama, ilmuwan IBM menunjukan bagaimana turunnya daya listrik dapat digunakan untuk memindahkan individual cangkang karbon dari dinding berlapis tabugnano satu per satu. Ini memungkinkan ilmuwan untuk mempabrikasi karbon tabungnano dengan sifat listrik yang diinginkan secara akurat. Laporan ini juga menunjukan bagaimana ilmuwan mempabrikasi transistor field efect (FET) dari karbon tabungnano dengan barbagai variable band-gap yang diinginkan.

Dalam penelitian paralel pada karbon tabungnano, peneliti IBM telah bekerja untuk meningkatkan karakteristik listrik dari transistor tabungnano individual. Data yang tidak dipublikasikan dalam penelitian ini menunjukan bahwa jika karbon tabungnano dibuat seukuran transistor berbasis silikon seperti yang ada sekarang ini, maka performanya akan sama. Ini menunjukan bahwa taransistor karbon tabungnano yang lebih kecil memungkinkan Hukum Moore berlanjut pada jalurnya ketika silikon tidak bisa dibuat lebih kecil lagi.

Sumber : Diterjemahkan dari IBM News

» kirim ke teman
» versi cetak
revisi terakhir : 31 Maret 2005

 

  Dikelola oleh TGJ LIPI Hak Cipta © 2000-2022 LIPI