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军事美建成世界首台碳纳米管计算机或开启新

2019年02月03日 栏目:育儿

军事:美建成世界首台碳纳米管计算机 或开启新时代[碳纳米管,晶体管,半导体材料]:新华洛杉矶9月25日电(郭爽)美国斯坦福大学研究人

军事:美建成世界首台碳纳米管计算机 或开启新时代

[碳纳米管,晶体管,半导体材料]:

新华洛杉矶9月25日电(郭爽)美国斯坦福大学研究人员25告说,他们已建成全球台完全使用碳纳米管的计算机。专家认为,这一成果或将开启电子设备新时代。

目前,用于制造电子设备中的晶体管的主流半导体材料是硅。一段时间以来,人们一直在讨论利用碳纳米管代替硅制造电子设备的可能性。约15年前,科研人员开始尝试用碳纳米管制造晶体管,然而一直无法完全依靠碳纳米管造出完善的电子设备。

美国斯坦福大学研究人员在一期《自然》杂志上报告说,用碳纳米管代替硅制造晶体管无法取得突破,主要因为作为半导体材料,碳纳米管有两方面内在缺陷:首先,碳纳米管很难被整齐排列形成晶体管电路。其次,由碳纳米管排列方式所致,被制成晶体管后,它们其中一部分像金属一样总是具有导电性,而不像其他半导体材料制成的晶体管那样可以开关电流。

在用碳纳米管研制晶体管过程中,斯坦福大学研究人员找到一个双管齐下的方法规避上述缺陷,他们称之为 不受缺陷影响的设计 。一方面,研究人员设计出一种聪明的计算方法,可以自动忽略排列混乱的那部分碳纳米管。另一方面,他们将晶体管电路中总是具有导电性的那部分充电烧毁,结果就得到一个正常的电路。

研究人员利用该设计方法建成的碳纳米管计算机芯片包含178个晶体管,其中每个晶体管由10至200个碳纳米管构成。不过,这一设备只是未来碳纳米管电子设备的基本原型,目前只能运行支持计数和排列等简单功能的操作系统。

专家认为,受限于硅自身性质,传统半导体技术已经趋近极限,而这项新突破使人们看到用碳纳米管代替硅,制造出体积更小、速度更快、价格更便宜的新一代电子设备的可能性。

美国加利福尼亚大学伯克利分校电子工程教授简 拉贝艾说: 毫无疑问,这项突破将吸引半导体领域研究人员的注意力,促使他们探索怎样利用这项技术在未来10年制造出体积更小、效能更高的处理器。

军事:美建成世界首台碳纳米管计算机 或开启新时代()

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