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IBM发明纳米碳管晶片 可使晶片速度提高1000倍

2016-03-12

电子世界 2016年22期
关键词:晶片半导体效能

IBM发明纳米碳管晶片 可使晶片速度提高1000倍

2016年11月16日,IBM的研究人员已经找到如何使用纳米碳管制造微型晶片的方法,这一成果可以让我们制造更强的晶片,使得曲面电脑、可注射晶片成为可能。这个位于纽约IBM实验室团队的发言人表示:

他们在这种分子水平制造出的晶片,理论上其速度可以达到现有产品的6至10倍,最终该纳米技术可以实现会使晶片速度快上1,000倍。

这种纳米规格的晶片能够解决便携终端计算量不够的问题,根据《自然》杂志上一篇文章,纳米碳管晶片再相同尺寸的前提下,能比现有技术的计算能力高1000倍。

据悉,IBM在2015年10月2日出版的科学期刊(Science)发表一篇报告,报告中指出,IBM的科学家们发现了一种电晶体接触点的突破性技术,从而有望取代现有的硅电晶体。由此展开了纳米碳管技术的研发。

啥是纳米碳管?

纳米碳管实际上是一种新型的半导体材料,它的电路属性要比目前遇到物理瓶颈的硅要高。碳电晶体中,电子的移动速度要比硅电晶体块。在尺寸方面,有两件事情受到晶片尺寸大小的影响,通道和接触点。

在通道方面,IBM研发人员表示,碳晶片不到10纳米的通道作为开关来说要远比硅晶片效率高。而在接触点方面,晶片中的接触点为电流至半导体通道间的控制阀,随著电晶体的缩小,接触点的电阻也会增加,随之造成效能下滑。此次IBM即是克服了接触阻抗的问题,在金属电极与奈米碳管之间形成一个高品质的接触点,即使于更小的晶片上仍能保有效能,还能减少电力损耗。

从材料学和计算机科学两方面来说,碳晶片的作用确实要大过硅晶片,但是这也意味着目前碳晶片的商业价值要远低于硅晶片。原因在于制造工艺。纳米碳管晶片的制作方法是IBM材料学家George Tulevski发明,他采用了如同堆积木一样的方法,通过“诱导”让碳管自己组成需要的结构,甚至可以理解成一种晶片的生长过程。

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