محققان با استفاده از نانولوله‌های کربنی تراشه سه‌بعدی ساختند که سرعت و عملکرد بالاتری نسبت به سامانه‌های سیلیکونی دارد. این گروه ۲ میلیون ترانزیستور نانولوله کربنی را در این تراشه جای دادند.
ساخت تراشه سه‌بعدی حاوی ۲ میلیون ترانزیستور نانولوله کربنی
محققان دانشگاه استنفورد با همکاری پژوهشگرانی از مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) مقاله‌ای در نشریه Nature به چاپ رساندند که در آن جزئیاتی درباره فرآیند ساخت تراشه کامپیوتری سه‌بعدی با استفاده از نانولوله کربنی ارائه شده‌است. این گروه تحقیقاتی با استفاده از نانولوله کربنی تراشه‌ای ساخته و سپس از آن برای اجرای برنامه‌های مختلف استفاده کردند. محققان این پروژه معتقداند که این فناوری می‌تواند بر مشکل مخابرات میان مدارهای منطقی و حافظه فائق آید.
مشکل اصلی مهندسان، افزایش توان پردازش یا ظرفیت ذخیره‌سازی نیست، بلکه آنها به دنبال یافتن روشی برای انتقال حجم بالایی از اطلاعات و بازگشت آن هستند. از این رو محققان اقدام به استفاده از نانولوله‌های کربنی کردند. پژوهشگران معتقداند که برای رفع این نیاز صنعت باید تراشه‌های سه‌بعدی تولید کرد که در آنها لایه‌های حافظه و منطقی روی هم قرار گرفته‌اند. ساخت چنین تراشه‌هایی کاملاً امکان‌پذیر بوده و می‌تواند منجر به تغییرات بنیادین در تولید ترانزیستور شود.
محققان معتقداند که به جای استفاده از سیلیکون باید از نانولوله‌های کربنی استفاده کرد و در نهایت ترانزیستورهایی موسوم به ترانزیستورهای اثرمیدان نانولوله‌ای ارائه کرد که لایه‌های منطقی در آن قرار داده شده‌است.
لایه خارجی این تراشه، حافظه‌های RRAM است که با تغییر مقاومت مواد دی‌الکتریک جامد عمل می‌کنند. RRAM متراکم‌تر، سریع‌تر و کاراتر از DRAM است.
بین لایه‌های حافظه و منطقی سیم‌های بسیار متراکم قرار گرفته که مسئولیت ایجاد ارتباط را به عهده دارد. این معماری چند ده برابر سریع‌تر واز نظر انرژی مقرون به صرفه‌تر از سامانه‌های سیلیکونی است. این فناوری همانند جهش از پردازش سری به پردازش موازی است.
این گروه تحقیقاتی یک میلیون سلول RRAM را با ۲ میلیون ترانزیستور اثرمیدان نانولوله کربنی ترکیب کرده و سامانه نانوالکترونیکی پیچیده‌ای تولید کردند. این تراشه به‌گونه‌ای طراحی شده که ساخت آن با استفاده از سیلیکون غیرممکن است. معماری سه‌بعدی به دلیل مشکل گرما چالش برانگیز است؛ چرا که در ساخت ترانزیستورهای سیلیکونی از دمای بالای ۱۰۰۰ درجه استفاده می‌شود که منجر به آسیب دیدن لایه‌ها می‌شود. این در حالی است که برای ساخت این تراشه‌های حاوی نانولوله کربنی دمایی در حد ۲۰۰ درجه سانتیگراد کافی است.
