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美國建成世界第一臺碳納米管計算機

來源:網絡整理 | 采集俠 | 2013-09-27 10:00

新華網洛杉磯9月25日電 (記者郭爽)美國斯坦福大學研究人員25日報告說,他們已建成全球第一臺完全使用碳納米管的計算機。專家認為,這一成果或將開啟電子設備新時代。

目前,用于制造電子設備中的晶體管的主流半導體材料是硅。一段時間以來,人們一直在討論利用碳納米管代替硅制造電子設備的可能性。約15年前,科研人員開始嘗試用碳納米管制造晶體管,然而一直無法完全依靠碳納米管造出完善的電子設備。

美國斯坦福大學研究人員在最新一期《自然》雜志上報告說,用碳納米管代替硅制造晶體管無法取得突破,主要因為作為半導體材料,碳納米管有兩方面內在缺陷:首先,碳納米管很難被整齊排列形成晶體管電路。其次,由碳納米管排列方式所致,被制成晶體管后,它們其中一部分像金屬一樣總是具有導電性,而不像其他半導體材料制成的晶體管那樣可以開關電流。

在用碳納米管研制晶體管過程中,斯坦福大學研究人員找到一個雙管齊下的方法規避上述缺陷,他們稱之為“不受缺陷影響的設計”。一方面,研究人員設計出一種聰明的計算方法,可以自動忽略排列混亂的那部分碳納米管。另一方面,他們將晶體管電路中總是具有導電性的那部分充電燒毀,結果就得到一個正常的電路。

研究人員利用該設計方法建成的碳納米管計算機芯片包含178個晶體管,其中每個晶體管由10至200個碳納米管構成。不過,這一設備只是未來碳納米管電子設備的基本原型,目前只能運行支持計數和排列等簡單功能的操作系統。

專家認為,受限于硅自身性質,傳統半導體技術已經趨近極限,而這項新突破使人們看到用碳納米管代替硅,制造出體積更小、速度更快、價格更便宜的新一代電子設備的可能性。

美國加利福尼亞大學伯克利分校電子工程教授簡·拉貝艾說:“毫無疑問,這項突破將吸引半導體領域研究人員的注意力,促使他們探索怎樣利用這項技術在未來10年制造出體積更小、效能更高的處理器。”

責任編輯:admin

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