瑞士制成首個(gè)輝鉬芯片性能超越硅
2011-12-07 09:51:30 來源：科技日?qǐng)?bào)
據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)12月6日?qǐng)?bào)道，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的科學(xué)家宣稱，他們制成了首個(gè)輝鉬芯片原型。該芯片在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)良好，證實(shí)了其在半導(dǎo)體芯片制造領(lǐng)域內(nèi)的突出性能。這意味著商用輝鉬芯片距離現(xiàn)實(shí)又近了一步。
今年年初，該校曾公布了輝鉬的潛在性能，引發(fā)了人們對(duì)這種新材料的關(guān)注。研究人員稱，用輝鉬可以制成尺寸更小、能效更高的芯片。這種材料的性能不但遠(yuǎn)超過硅，甚至在某些方面比石墨烯更具優(yōu)勢(shì)，有望成為下一代半導(dǎo)體材料的有力競(jìng)爭(zhēng)者。
這一原型芯片是由該校納米電子與結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室（LANES）負(fù)責(zé)研制的，研究人員通過將2個(gè)到6個(gè)晶體管進(jìn)行串聯(lián)，得到了這個(gè)原型芯片。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該原型芯片已經(jīng)能夠進(jìn)行基本的二進(jìn)制邏輯運(yùn)算。
納米電子與結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室主任安德拉斯·凱斯說，輝鉬是一種極具潛力的新材料，這次實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。他說，輝鉬的主要優(yōu)點(diǎn)是它有助于進(jìn)一步減 小晶體管的尺寸，進(jìn)而制造出體積更小、性能更好的電子設(shè)備。對(duì)硅而言，制作芯片的極限厚度是2納米，因?yàn)槿绻穸仍傩〉脑挘浔砻婢腿菀自诃h(huán)境中發(fā)生氧 化，影響其電氣性能。而由輝鉬材料制成的芯片即便在3個(gè)原子的厚度上也能正常工作，并且在這一尺度上材料傳導(dǎo)性依然穩(wěn)定可控。
輝鉬的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其在帶隙上的優(yōu)勢(shì)，這使由它制成的芯片開關(guān)速度更快，能耗更低。此前的實(shí)驗(yàn)表明，用單層輝鉬制造的晶體管在穩(wěn)定狀態(tài)下能耗比 傳統(tǒng)硅晶體管小10萬(wàn)倍。此外，輝鉬礦獨(dú)特的機(jī)械性能也使其具備成為柔性芯片材料的潛力。這種新材料將賦予未來芯片更多有趣的特性，例如，用其制成的柔性 計(jì)算機(jī)或手機(jī)甚至可以按照用戶臉部的曲線進(jìn)行彎曲。
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