摩尔定律终结了吗 晶体管将为之续命 史上最小 1 nm (摩尔定律终结 京华时报)

摩尔定律了吗?史上最小 1 nm 晶体管将为之续命

《摩尔定律已死,半导体行业发展会停滞吗?》、《摩尔定律这次真的到头了! 》、《存在 50 年的摩尔定律正在失灵?》……近年来,关于摩尔定律即将走向尽头的报道简直数不胜数,各方专家也纷纷发言表态,支持这一说法。如此看来,这一科技界的铁律真的没有继续生存下去的空间了吗?正当我们为之疑惑叹息之时,计算技术界突然传来了一个好消息:科学家已将晶体管制程从 14 nm缩减到了 1 nm!这样,同样体积的芯片上就能集成更多晶体管,摩尔定律有希望继续它的传奇预言!

这一巨大突破是由劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队完成的。在阿里·加维(Ali Javey)的带领下,他们开发出的新型晶体管栅极线宽只有1纳米。 (很难想象 1 nm到底有多小?以人类的发丝作对比,后者宽度仅为约 5 万纳米。)

摩尔定律了吗?史上最小 1 nm 晶体管将为之续命

研究成果

计算机技术界长时间都遵循着摩尔定律,为什么现在人们开始怀疑它不能持续下去了呢?根据物理定律,5 nm被认为是传统半导体栅极线宽的极限,这大约是当前市面上高端 20 纳米栅极晶体管的 1/4 。而如果晶体管太小,分布太集中,就可能会产生量子隧穿效应,这将为芯片制造商带来严峻挑战

伯克力实验室研究人员苏杰伊-德赛(Sujay Desai)称:“长期以来,半导体行业一直认为,任何小于5纳米的栅极都不可能正常工作。因此,人们之前从未考虑过小于5纳米的栅极。”

摩尔定律了吗?史上最小 1 nm 晶体管将为之续命

研究成果

但伯克利实验室却打破传统界限,开发出了栅极仅有 1 nm 的晶体管。

维说:“我们开发出了目前已知最小的晶体管。栅极长度被用于衡量晶体管的规格,我们成功研制出 1 nm 栅极晶体管,这意味着只要所选择的材料适当,当前的电子零部件还有较大缩减空间。 ”

而德赛称:“我们的研究成果表明,让栅极低于 5 nm 并非不可能。 一直以来,人们都是基于硅材料来缩小电子零部件的体积。但我们放弃了硅材料,选了二硫化钼,结果开发出了只有 1 nm 的栅极 。”

硅和二硫化钼都有一个晶格结构,但与二硫化钼相比,通过硅流动的电子更轻,遇到电阻更小。当栅极为5 nm 或更长时,硅材料能发挥它的优势。但栅极长度低于 5 nm 时,就会出现了一种被称为“隧道效应”的量子力学现象,从而阻止电流从源极流到漏极。

德赛解释说:“这意味着我们无法关闭晶体管,电子完全失控了。”而通过二硫化钼流动的电子更重,因此可以通过更短的栅极来控制。

摩尔定律了吗?史上最小 1 nm 晶体管将为之续命

研究成果

选定二硫化钼作为半导体材料后,接下来就需要来建造栅极。但制造 1 nm 的结构并不是一件容易的事,传统的光刻技术并不适用于这样小的规模 最终,研究人员转向了碳纳米管——直径仅为 1 nm 的空心圆柱管。

经研究人员测试显示,采用碳纳米管栅极的二硫化钼晶体管能够有效控制电子流动。加维说:“这项研究表明,我们的晶体管将不再局限于 5 nm 栅极。通过使用适当的半导体材料和设备架构,摩尔定律还会继续长期生效。”

目前,这一研究还处在初级阶段,《科学》杂志已刊登该项研究成果。虽然这一研究有望大大提升计算机的计算能力,具有十分重要的指导意义,但是,现阶段想要达到大规模量产恐怕还有些困难。毕竟, 在 14 nm 制程下,一个模具上就有超过 10 亿个晶体管,而一下子缩小到 1 nm,芯片制造商们可能还需要一段时间来缓缓神。

延伸阅读:

华大基因:生命时代开启,基因工程发展超“摩尔定律” | 新浪C+

摩尔定律还能延续?碳纳米晶体管性能已超硅晶体管

摩尔定律或在2021终结,这会是半导体厂商的噩梦?

原创文章,未经授权禁止转载。详情见 转载须知 。


本文地址: https://www.gpxz.com/article/4fdb9a17d1f7d30f202e.html
全局中部横幅
全局中部横幅
备案网站大全

提供全国各地区各行业最新备案网站数据查询、用户可选择省份地区或输入行业关键词名称进行快速查询。

工程造价公司

北京中吉瑞工程项目管理有限公司(中吉瑞工程造价公司)是专业的工程造价咨询公司,可做工程造价,工程审计,工程预算,工程结算,工程跟踪审计,清单组价,广联达算量,施工图预算,标书制作,投标报价,招标控制价,全过程管理等业务,欢迎致电咨询:17601056988

优科物联

优科物联-ukeiot.com万物互联新势力,24小时专业提供互联网、人工智能、财经、互联网+等行业前沿科技资讯。

西安板式换热机组,西安集中监控展示,西安球墨铸铁管,西安空调源热泵,西安水处理系统设备,西安无负压供水设备,西安高效管壳式换热器,西安冷却塔,西安落地式膨胀定压机组,西安换热机组配件,西安水地源热泵,西安冷凝水回收装置

西安鸿瑞机电工程设备有限公司专业从事暖通空调设备、冷却设备、水处理系统设备、效管壳式换热器、工业自控、无负压供水设备、机械加工自动生产线的集成、销售、技术服务与施工为一体的综合性公司。

3D打印金属粉末

上海毅速激光科技有限公司,是一家科创型企业,专注于金属3D打印设备、粉末材料、打印工艺等的研发、生产和销售,是一家为客户提供应用服务和解决方案的科创型企业.毅速注塑压铸模具3d打印厂家的产品和服务广泛应用于各行各业,助力制造业实现提质、降本、增效,开启制造新时代.

微型光谱仪

上海复享光学股份有限公司是中国先进的光谱分析与制程检测供应商,在微纳光电子与生命科学等领域,为客户提供优质的光谱解决方案。

TDOG青少儿编程

TDOG青少儿编程是全国首家入驻“学习强国”的青少儿编程教育机构,是中国领先的青少儿人工智能编程教育平台,是中国教育发展战略学会人工智能与机器人教育专委会副秘书长单位,同时与央视频、新华社现场云公益课堂联手奉献中小学编程课程。TDOG青少儿编程由清华大学团队创办,汇聚知名教授、资深专家、NOI金牌,致力于为6-18岁青少儿提供多层次、体系化、持续性的人工智能与编程教育服务,帮助青少儿由浅入深地开展信息学学习,培养未来人工智能时代人才。

专业注册公司服务

免费赠送网提供专业注册公司服务,工商变更服务,公司注销服务,异章证遗失登报补办等全程免费服务无需第三方服务。

射流暖风机组,KDS(X)射流机组,远程射流空调机组,无风管远程送风机组,YS远程射流空调机组,无风管远程射流机组

山东宇捷空调设备有限公司常年从事射流暖风机组,KDS(X)射流机组,远程射流空调机组,无风管远程送风机组,YS远程射流空调机组,无风管远程射流机组等空调末端产品的生产销售,欢迎新老客户前来咨询。

酷黑科技

陆空两栖机器人 飞行汽车 涵道式飞行器

楚月号

欢迎来到楚月号,这里提供权威的财经资讯和深度经济分析,帮助您更好地了解并掌握财经领域的知识。我们致力于为您提供最新、最全面的财经信息,让您在投资和理财决策中做出明智的选择。

南京威普粉体工程有限公司

南京威普粉体工程有限公司是一家主要从事粉体气力输送工程及精细化学工程的研究设计、装备成套、安装调试和新材料研发、生产及销售企业。公司由南京威普粉体工程研究所于2008年投资成立,注册资本2000万元。2010年,公司将研发及制造基地落户江北新区智能制造产业园,建成了20000余平方米的标准车间及研发办公场地,有压力容器、压力管道的制造及安装资质,机电工程施工总承包叁级与钢结构工程专业承包叁级资质,及自主进出口权,具备国内外EPC工程总包的人员和资金实力。南京威普粉体工程有限公司是一家主要从事粉体气力输送工程及精细化学工程的研究设计、装备成套、安装调试和新材料研发、生产及销售的国家级高新技术企业。公司由南京威普粉体工程研究所于2008年投资成立,注册资本2000万元。2010年,公司将研发及制造基地落户江北新区智能制造产业园,建成了20000余平方米的标准车间及研发办公场地,有压力容器、压力管道的制造及安装资质,机电工程施工总承包叁级与钢结构工程专业承包叁级资质,及自主进出口权,具备国内外EPC工程总包的人员和资金实力。


全局底部横幅