多亏了纳米技术,世界上最小的晶体管现在只有1纳米长爱游戏ayx体育

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劳伦斯伯克利国家实验室的一组工程师成功地制造了一个1纳米长的晶体管栅极。该栅极被认为是世界上最小的可操作晶体管。

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图片来源:伯克利实验室

晶体管的尺寸对提高计算系统的效率起着重要的作用。晶体管尺寸越小,就可以在芯片上放置更多的晶体管,从而设计出更快、更高效的计算机。摩尔定律是电子和计算机领域最著名的原理之一。法律规定:

密集集成电路中晶体管的数量大约每两年翻一番。

英特尔的联合创始人摩尔预测,同样的趋势在未来也将继续存在。目前的技术采用14nm半爱游戏ayx体育导体。半导体制造的新突破有望在2017年或2018年发布10nm栅极,包括英特尔的Cannonlake系列。

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图片来源:伯克利实验室

然而,随着最新的工程创新和科学进步,摩尔定律面临着一些问题。尽管7nm半导体节点在技术上是可行的,但超过这个极限会引入电子中的量子隧穿现象。量子隧穿确保了电子从一个门到另一个门的连续流动,而不是局限于预期的门。这意味着晶体管不能保持“关”状态。

贾维伯克利实验室教员科学家和加州大学伯克利分校教授阿里(左)和研究生苏杰德赛创建最小的晶体管。旁边是一个真空探针站,用来测量1纳米长的晶体管的电特性。(资料来源:Marilyn Chung/伯克利实验室)
图片来源:伯克利实验室

来自劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员使用了碳纳米管和二硫化钼(MoS)2),以超越7纳米晶体管的极限。利用空心碳纳米管作为栅极控制MoS过程中的电子流2起到半导体的作用。

尽管世界上第一个功能低于7纳米的晶体管显示了有希望的结果,但伯克利实验室的团队尚未提出大规模生产1纳米栅极的可行解决方案,以及将其放在芯片上的芯片。

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