碳納米管將來可取代硅成為處理器芯片材料
至少過去的五十年時間我們?nèi)康挠嬎銠C、游戲機、智能手機、汽車、媒體播放器甚至是鬧鐘的處理器核心都是由硅組成的。但是科學(xué)家和研究人員現(xiàn)在認為硅晶體處理器即將達到它們的極限。IBM公司的科學(xué)家們似乎已經(jīng)找到了一種真實的方式拋開硅晶體而轉(zhuǎn)向碳 納米管。 碳 納米管將來可取代硅成為處理器芯片材料 碳是自然界中多才多藝的元素,表現(xiàn)形式包括煤炭、鉛筆芯和鉆石等。它的表現(xiàn)形式之一是石墨烯。你可以把石墨烯想象成有點像分子組成的鋼絲網(wǎng):單個碳原子以六邊格的形式結(jié)合在一起,形成只有一個原子厚的薄層。碳納米管就是一張石墨烯薄片卷起來形成的一個圓柱。碳納米管的長度超過它的寬度1億倍。那對我們來說仍然是很微小的,但是碳納米管能夠比任何其它已知的圓柱形納米結(jié)構(gòu)都要大的多。如果你想要設(shè)計處理器芯片這樣的小物品時那是非常有用的特征。 像硅、碳納米管也是半導(dǎo)體,而且理論上在某些情況下導(dǎo)電性是銅的百倍。這就使它們它們成為為數(shù)不多能夠在芯片設(shè)計上取代硅的材料之一。指望使用碳納米管制造處理器的芯片設(shè)計師面臨一個主要問題:如何處理它們并且把它們安置成為處理器所需要的各種各樣模式。目前的芯片制造商基本上都是將硅晶片嵌入到導(dǎo)電材料的圖層中,然后使用化工產(chǎn)品或者激光和粒子束蝕刻的方法來刻繪出線路和個體三極管。晶體三極管是數(shù)字處理器的絕對核心,不僅負責(zé)存儲而且負責(zé)設(shè)備中的代碼運行。傳統(tǒng)的蝕刻技術(shù)制作的晶體管不會使用納米管,但是IBM公司的研究人員提出一項新的技術(shù)能夠使碳納米管靈巧的對準了蝕刻在晶片上的路線。 |