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世界最小晶体管问世仅1个原子厚10个原子宽 |
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2008年04月22日 17:48 新浪
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英国研究人员展示其研究样本
新浪科技讯 北京时间4月21日消息，据美国连线杂志报道，目前，英国研究人员研制世界上最小的电子晶体管，其厚度为1个原子，直径10个原子。
这项最新研制的新型电子晶体管比之前32纳米硅材料电子晶体管小3倍，英国曼彻斯特大学研究人员科斯特亚·诺沃舍罗夫说，“这种电子晶体管可用于任何半导体制造。”他和另一位合著作者将该研究报告发表在《科学》杂志上。
电子晶体管形式的逻辑门可加强计算处理能力。根据摩尔定律，每隔18个月，集成电路上晶体管的数量将翻番，从而不断提升计算机性能。然而当前电子晶体管材料发展受限，只能采用硅作为材料。目前硅材料只能维持未来10年的摩尔定律发展。现在，最新研制的采用石墨烯(graphene)材料制成的电子晶体管或许可以使摩尔定律延续发展更久。
这种由石墨烯制成的晶体管是诺沃舍罗夫带领的研究小组于2004年研制发现的，该晶体管的厚度仅有1个原子，它是由错综复杂的石墨烯碳原子构成，具有很好的传导性能。
当硅晶体管技术直径达到10纳米以下，将意味着采用硅作为晶体管的摩尔定律已发展到了尽头，硅将不再适合作为未来晶体管制成的首选材料。目前石墨烯正积极开发直径10纳米以下等级的晶体管，研究人员称他们最新研制尚未生产的石墨烯晶体管直径为1纳米宽。
诺沃舍罗夫说，“从物理学观点来看，石墨烯就是一个金矿。科学家可以对此研究很长时间。”研究人员使用标准半导体制作工艺研制了石墨烯晶体管，他们使用一小片石墨烯，并采用电子束平版印刷术雕刻出电路。在石墨烯片中心保留着一个带有微小圆笼(circular cage)的量子点，电压可以改变量子点的传导率，使它们像标准场效应晶体管的存储逻辑状态。
目前硅晶体管的最小直径为20纳米，诺沃舍罗夫称，该研究小组近期研制1纳米直径的石墨烯晶体管，这是迄今世界上最小的晶体管。
诺沃舍罗夫强调指出，目前不可能生产大量的石墨烯，以当前的技术只能生产100微米直径的石墨烯晶体，这一规格远小于Intel公司的工业生产标准。但是科学家认为批量生产石墨烯晶体技术在未来是可以实现的。他称，或许在未来几年就可以解决石墨烯晶体生产问题。
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