Отечественные ученые практики поделали уже углеродные транзисторы и безнакальные лампы размером с транзистор. Утверждают что дальнейшее в микроэлектронике это углерод. О том же говорят и зарубежные специалисты.
В числе перспективных разработок — использование кремниевых нанонитей и карбоновых (углеродных) нанотрубок, которые также называют фуллеренами или углеродными каркасными структурами, — это большие молекулы, состоящие только из атомов углерода. Иногда даже считают, что эти молекулы представляют собой новую модификацию углерода — наряду с известными графитом и алмазом. Если подходить к понятию фуллеренов формализованно, то можно сказать, что это аллотропные молекулярные формы углерода, в которых атомы расположены в вершинах правильных шести- и пятиугольников.
Главная особенность нанотрубок заключается в том, что они имеют каркасную форму, напоминающую замкнутую полую оболочку. По форме фуллерены могут быть различными: как оболочка футбольного мяча или мяча для регби либо как цилиндрическая труба. В конце 80-х — начале 90-х годов фуллерены научились получать в макроскопических количествах, а в 1991 году неожиданно были открыты фуллерены, напоминающие длинные цилиндрические каркасные формы В поперечном сечении их размер обычно составляет несколько нанометров, в то время как по длине они могут достигать гигантских размеров — вплоть до миллиметра. Визуально структуру таких нанотрубок можно представить следующим образом: это графитовая плоскость (атомы углерода упакованы по типу графита), из которой вырезана длинная полоска, свернутая в цилиндр, представляющий собой карбоновую нанотрубку.
Создание транзисторов в процессорах в традиционном виде, то есть со стоком, истоком и затвором, возможно лишь до 2020-2025 года. К тому времени размеры всех элементов транзистора достигнут атомарных размеров и уменьшать их дальше будет просто невозможно. Таким образом, 2020 год — это фактически тот рубеж, когда закон Мура (в том виде, в каком он существует сейчас) перестанет действовать, а кремний потеряет свою актуальность как основной материал микроэлектроники. Значит уже сейчас следует искать принципиально новые материалы и технологии для создания транзисторов будущего. По словам Паоло Гарджини, для дальнейшего продвижения по пути уменьшения параметров транзистора нужны новые решения, которые уже сегодня активно разрабатываются в лабораториях компании Intel.
В числе перспективных направлений рассматриваются такие, как молекулярные транзисторы, транзисторы на основе спиновых волн электронов, ферроэлектрические транзисторы, транзисторы на основе интерференции волн и пр. Конечно, пока невозможно представить себе, как именно будут выглядеть транзисторы лет через пятнадцать, но ясно одно: это будут устройства с молекулярными размерами, абсолютно не похожие на существующие ныне CMOS-транзисторы. Однако хочется надеяться, что и после 2020 года закон Мура не утратит своей силы.
