碳晶体管技术研究获得突破性进展
硅半导体材料已经逐渐逼近了自身极限,在32纳米之后,硅材料很难获得进一步的发展空间,业界普遍认为性能更优越的碳晶体管将接替传统硅技术的地位。相比硅晶体管,以碳纳米管材料制作的新型晶体管具有更优秀的性能,碳晶体管的开关速度比硅晶体管快上十倍,而功耗却要低得多。目前在这一领域,IBM处于研究前列,IBM将重点放在碳晶体管的构建方面,但尚未涉及到碳芯片的量产—来自普林斯顿的最新研究成果填补了这一空白。
据悉,普林斯顿大学的Stephen Chou教授和毕业生Xiaogan Liang在研究工作中发现了一种实现碳基板量产的快捷方法,该方法利用一种“Graphene”的碳纳米管基板上创建晶体管—这项研究的主要困难在于Graphene基板尺寸太小、仅有几个平方毫米,而目前的CPU普遍都需要几百个平方毫米数量级,硅晶圆的直径更是超过200毫米。而研究者拿出的解决方案就是将多张小面积的Graphene拼接在一块传统的硅基板上,硅基板用于逻辑电路安放,碳纳米管则用于制造晶体管,相当于传统硅技术与碳晶体管技术的混合,从而得以实现快速商业化生产。不过研究者表示,他们下一步的方向是增大Graphene基板的尺寸,以减少拼接的数量,最终实现整个芯片都在碳基板上制作,即晶体管与逻辑电路都为碳纳米管材料—一旦这个计划获得成功,那么芯片的性能可以在现行基础上提升10倍!作个形象的比方就是,Core 2 Duo处理器的工作频率可超过20GHz,而芯片功耗仍能控制在现行的水平上,其发展远景十分诱人。
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据悉,普林斯顿大学的Stephen Chou教授和毕业生Xiaogan Liang在研究工作中发现了一种实现碳基板量产的快捷方法,该方法利用一种“Graphene”的碳纳米管基板上创建晶体管—这项研究的主要困难在于Graphene基板尺寸太小、仅有几个平方毫米,而目前的CPU普遍都需要几百个平方毫米数量级,硅晶圆的直径更是超过200毫米。而研究者拿出的解决方案就是将多张小面积的Graphene拼接在一块传统的硅基板上,硅基板用于逻辑电路安放,碳纳米管则用于制造晶体管,相当于传统硅技术与碳晶体管技术的混合,从而得以实现快速商业化生产。不过研究者表示,他们下一步的方向是增大Graphene基板的尺寸,以减少拼接的数量,最终实现整个芯片都在碳基板上制作,即晶体管与逻辑电路都为碳纳米管材料—一旦这个计划获得成功,那么芯片的性能可以在现行基础上提升10倍!作个形象的比方就是,Core 2 Duo处理器的工作频率可超过20GHz,而芯片功耗仍能控制在现行的水平上,其发展远景十分诱人。
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