美实验室研发全球最小晶体管“突破物理极限”

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美实验室研发全球最小晶体管“突破物理极限”

查字典物理网 2016-10-09

现代生活已经离不开电子芯片，而芯片上的晶体管体积越小，处理器的性能提升得越多。美国劳伦斯伯克利国家实验室教授阿里·加维领导的一个研究小组近日利用新型材料研制出全球最小晶体管，其晶体管制程仅有1纳米，被媒体惊叹为“突破物理极限”。

按照传统的芯片制造工艺，7纳米堪称物理极限，一旦晶体管大小低于这一数字，它们就会产生所谓“量子隧穿”效应，为芯片制造带来巨大挑战。而美国研究团队没有使用传统的硅材料，而是利用碳纳米管和一种被称为二硫化钼的半导体材料制作出了雏形装置。其中一名研究学者穆恩·金说：“硅晶体管正在接近它们的规模限制，我们的研究对超越硅晶体管技术规模限制的可行性提供了新的认识。”

这个全球最小晶体管打破了之前人们一直认为的“晶体管最小尺寸不可逾越”的障碍。美国《麻省理工科技评论》杂志7日称，至少在理论上，这个新发现意味着当前电子零部件的体积还有较大的缩减空间。目前使用的主流芯片制程为14纳米，明年整个业界就将开始向10纳米制程发展。相比之下，一根头发的直径约为8万-10万纳米。但该杂志也承认，新的研究结果只是一种理论证明，距离切实可行的产品还有很长的路。“把这些数以十亿计的纳米晶体管安置在一块芯片上，量产难度可能会非常高，价格也可能极其昂贵”。

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