發(fā)布時間： 2012-06-16 | 作者：常麗君
2012年06月16日 來源： 中國科技網(wǎng) 作者： 常麗君
中國科技網(wǎng)訊 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)6月15日（北京時間）報(bào)道,，最近，美國斯坦福和南加州大學(xué)工程師開發(fā)出一種設(shè)計(jì)碳納米管線路的新方法,，首次能生產(chǎn)出一種以碳納米管為基礎(chǔ)的全晶片數(shù)字電路，即使在許多納米管發(fā)生扭曲偏向的情況下,，整個線路仍能工作,。
碳納米管（CNTs）超越了傳統(tǒng)的硅技術(shù)，在能效方面有望比硅基線路提高10倍,。第一個初級納米管晶體管誕生于1998年,，人們期望這將開啟一個高能效、先進(jìn)計(jì)算設(shè)備新時代,，但受制于碳納米管本身固有的缺點(diǎn),，這一愿景一直未能實(shí)現(xiàn)。
“作為未來的密集型高能效集成電路,，碳納米晶體管極具吸引力,。然而當(dāng)人們想把它們用在微電子領(lǐng)域時，卻遭遇到巨大的障礙,。最主要的就是它們的位置和電屬性的變化,。”IBM托馬斯·瓦特森研究中心物理科學(xué)部主管蘇布拉迪克·高華說,。
在碳納米管能變成一種有現(xiàn)實(shí)影響力的技術(shù)之前,，至少還要克服兩大障礙：第一，研究已證明,，要造出具有“完美”直線型的納米管是不可能的,，而扭曲錯位的納米管會導(dǎo)致線路出錯，以致功能紊亂,；第二,，迄今還沒有一種技術(shù)能生產(chǎn)出完全一致的半導(dǎo)體納米管，如果線路中出現(xiàn)了金屬碳納米管,，會導(dǎo)致短路,、漏電、脆弱易受干擾,。
針對這兩大難題，研究人員設(shè)計(jì)了一種獨(dú)特的“缺陷-免疫”模式,，生產(chǎn)出第一個全晶片級的數(shù)字邏輯裝置,，能不受碳納米管線向錯誤和位置錯誤的影響。此外,，他們還發(fā)明了一種能從線路中清除那些不必要元素的方法,，從而解決了金屬碳納米管的問題,。他們的設(shè)計(jì)方法有兩個突出特點(diǎn)，首先是沒有犧牲碳納米管能效,，其次還能與現(xiàn)有的制造方法和設(shè)施兼容,，很容易實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。
他們的研究最近還被作為國際電子設(shè)備大會（IEDM）的邀請論文,，以及美國電器與電子工程師協(xié)會（IEEE）會報(bào)集成線路與系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的“主題論文”,。
下一步，研究人員將嘗試造出數(shù)字集成系統(tǒng)的基本組件：計(jì)算線路與序列存儲,，以及首個高度一體化的整體三維集成電路,。（記者 常麗君）
總編輯圈點(diǎn)
在表兄弟石墨烯“出生”之前，碳納米管一直是納米材料界最炙手可熱的寵兒,。它在力學(xué),、導(dǎo)電、傳熱等方面獨(dú)特而優(yōu)異的性能,，讓科學(xué)家們對它充滿各種奇思妙想,，甚至認(rèn)為它是制備科幻小說里“太空電梯”的理想材料。相比較那些僅停留在理論上的用途,，碳納米管在集成電路上的使用無疑要現(xiàn)實(shí)可行得多,。如今，科學(xué)家們突破了碳納米管在微電子領(lǐng)域應(yīng)用的瓶頸,，恐怕摩爾大叔是最欣慰的人之一——摩爾定律神奇的魔力還將會持續(xù)下去,。
《科技日報(bào)》（2012-06-16 一版）
(中國科技網(wǎng))
本篇文章來源于 科技網(wǎng)|www.stdaily.com
原文鏈接：http://www.stdaily.com/stdaily/content/2012-06/16/content_483205.htm
