對于晶體管來說,尺寸是極其關(guān)鍵的參數(shù)船庇。你不可能將數(shù)十億個硅制晶體管塞進一個處理器侣监,除非你能將其變得更小达吞±医伲可是將晶體管做的越小覆糟,它們之間的電阻就會變得越高遮咖,這意味著電流將不能自由通過它們÷蠊浚總而言之挟裂,基于該種尺寸而搭建的晶體管和芯片將無法再勝任其工作【魅兀現(xiàn)在渠啤,我們有了超小型納米碳制晶體管沥曹,它正是為了解決尺寸問題而生妓美。
在一篇在周四發(fā)表于《科學》期刊上的論文中部脚,IBM(國際商業(yè)機器公司)的科學家聲明說委刘,他們已經(jīng)找到一種方法來減少納米碳管(這項技術(shù)的關(guān)鍵部件锡移,同樣也是沖擊電阻限制最大的元件之一)的接觸長度淆珊,下降到 9 納米卻完全不會增加電阻。換個視角來比較一下的話施符,傳統(tǒng)工藝戳吝、如硅基 14 納米節(jié)點技術(shù)(類似于因特爾的 14 納米技術(shù))的接觸長度听哭,目前任然處于 25 納米的階段陆盘。
IBM 邏輯與通信的物理材料研究部門的高級經(jīng)理隘马,韋弗瑞德漢熙這樣解釋:「對于硅的空間結(jié)構(gòu)來說祟霍,如果接觸長度很長,那么電阻將會很低呢燥。反之如果接觸長度很短叛氨,電阻將會急劇上升而且變得非常之大寞埠。如此一來就很難讓電流從該設(shè)備中通過仁连》苟」
由于其得天獨厚的性能昌抠,納米碳管可以做得只有人類頭發(fā)的萬分之一細炊苫,這成為了摩爾定律得以繼續(xù)成立的保證,簡而言之倦淀,摩爾定律就是說集成電路中的晶體管數(shù)量每兩年就翻一番撞叽。然而,根據(jù)漢熙所述糠雨,這項技術(shù)目前面臨著很大的阻礙甘邀,以至于還難以發(fā)展為商業(yè)化的集成電路松邪。
首先逗抑,晶體管的制造并不簡單邮府。漢熙說忍啤,當前所需材料的產(chǎn)量任然遠低于他們的需求檀轨。他們還需研究如何將納米管以10nm或以內(nèi)的間隔放置到芯片上参萄。不止如此,他們也正為如何能將納米碳管裝置裁剪成更有競爭力的尺寸而頭疼筒溃。
事實上怜奖,在芯片的可擴展性上有兩個尺寸問題亟待解決:晶體管柵極和接觸長度。IBM 在兩年前就已經(jīng)解決了晶體管柵極的問題滥崩「破ぃ「可擴展性中的接觸問題是可擴展性研究中的最后一個挑戰(zhàn)了导匣」倍ǎ」?jié)h熙說道。現(xiàn)在命斧,依舊是 IBM 的科學家們国葬,宣布他們已經(jīng)解決了這最后的難題。在他們的實驗中通孽,IBM 的科學家成功地將接觸長度縮短為 9nm,同時完全不增加其間的電阻行剂。
這個研究成果使得基于納米碳管的集成電路的研究更進一步。不難想象铲觉,該種芯片能以目前晶體管相同的速度運行,并且明顯更加節(jié)能。
漢熙說客税,如果以最大功率運行测垛,這樣的納米碳管將比現(xiàn)有晶體管快得多。這不但確保了計算機將會變得更好更快。而且能使你最信賴的伙伴—智能手機擁有更長的電池壽命與續(xù)航時間眉尸。
這是一個工程學上的突破噪猾,雖然它曾差點永遠都不會成功。在研究可擴展性問題上數(shù)年后,漢熙的研究團隊帶著成功將接觸距離縮小為 20nm 這一研究成果來拜訪他迅细。
漢熙回憶到他們說「嘿!我們?nèi)〉昧司薮蟪晒嘲ⅲ覀兊民R上發(fā)表它。」可是漢熙的回復卻給團隊潑了盆冷水麻献〖嗌簦「少得意了,你們什么成果也沒有」
漢熙 讓研究員回到實驗室,并告訴他們?nèi)绻荒軐⒕嚯x縮小至 10nm 以下就別回來找他。漢熙回憶道:「不能寫論文發(fā)表成果讓他們失望極了±肀埃」
然后帆疟,幾個月前妈嘹,研究團隊帶著全新的研究成果回來了,他們說:「我們將它降到 9nm 了润脸,而且我們能將此結(jié)果再次呈現(xiàn)柬脸。」
這樣的成果令漢熙振奮不已毙驯〉苟椋「拋棄早期的蠅頭小利確實給我們帶來了更為有價值的成果」?jié)h熙這樣說道。這不僅給予了摩爾定律以新生爆价,而且給全世界的電子產(chǎn)品帶來激動人心的全新未來垦巴。