計算機技術重大突破：1nm電晶體問世！

2016年10月7日，沉寂已久的計算技術界迎來了一個大新聞——1nm電晶體誕生，而且是全球最小!

據外媒稱，美國勞倫斯伯克利國家實驗室的一個團隊打破了物理極限，將現有最精尖的電晶體製程從14nm(納米)縮減到了1nm。

這種縮減力度是空前驚奇的。

據消息稱，該實驗室團隊是由一名叫阿里·加維的教授領導的，他們利用納米碳管和一種稱為二硫化鉬(MoS2)的化合物開發出了全球最小的電晶體。

因為據專家稱：電晶體越小，同樣體積的晶片上就能集成更多，這樣一來處理器的性能和功耗都能會獲得巨大進步。

1nm電晶體誕生，它原來對上班族有如此大的影響，因為我們工作中用到的電腦和它有非常緊密的聯繫!

多年以來，技術的發展都在遵循摩爾定律，即當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。

換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18-24個月翻一倍以上。

眼下，我們使用的主流晶片製程為14nm，而明年，整個業界就將開始向10nm製程發展。

不過放眼未來，摩爾定律開始有些失靈了，因為從晶片的製造來看，7nm就是物理極限。

一旦電晶體大小低於這一數字，它們在物理形態上就會非常集中，以至於產生量子隧穿效應，為晶片製造帶來巨大挑戰。

因此，業界普遍認為，想解決這一問題就必須突破現有的邏輯門電路設計，讓電子能持續在各個邏輯門之間穿梭。

此前，英特爾等晶片巨頭表示它們將尋找能替代矽的新原料來製作7nm電晶體，現在勞倫斯伯克利國家實驗室走在了前面，它們製成了1nm電晶體。

其所用材料二硫化鉬將擔起原本半導體的職責，而納米碳管則負責控制邏輯門中電子的流向。

但製造1nm的結構並不是一件容易的事，傳統的光刻技術並不適用於這樣小的規模。

最終，研究人員轉向了碳納米管，直徑僅為1nm的空心圓柱管，採用碳納米管柵極的二硫化鉬電晶體能夠有效控制電子流動。

電晶體由三個終端組成：源極、漏極和柵極。

電流從源極流到漏極，由柵極來控制，後者會根據所施加的電壓打開和關閉。

據鳳凰科技稱，眼下，這一電晶體研究還停留在初級階段，畢竟在14nm的製程下，一個模具上就有超過10億個電晶體，而要將電晶體縮小到1nm，大規模量產的困難有些過於巨大，不是一朝一夕的事情。

不過，這一研究依然具有非常重要的指導意義，新材料的發現未來將大大提升電腦的計算能力。

據TechWeb報導，隨著1nm工藝技術的不斷開發，這將為整個科技行業帶來巨大的助力。

1nm工藝製程的晶片將會有巨大的潛力，未來的手機或許可以待機更長時間，同時性能遠遠超過現在。

雖然這個項目非常有意義，但對於商業上得以實現還需要時間。

這個電晶體由三個終端組成：源極(Source)、漏極(Drain)和柵極(Gate)。

電流從源極流到漏極，由柵極來控制，後者會根據所施加的電壓打開和關閉。

德賽解釋說：「這意味著我們無法關閉電晶體，電子完全失控了。

」而通過二硫化鉬流動的電子更重，因此可以通過更短的柵極來控制。

選定二硫化鉬作為半導體材料後，接下來就需要來建造柵極。

但製造1nm的結構並不是一件容易的事，傳統的光刻技術並不適用於這樣小的規模。

最終，研究人員轉向了碳納米管，直徑僅為1nm的空心圓柱管。

經研究人員測試顯示，採用碳納米管柵極的二硫化鉬電晶體能夠有效控制電子流動。

加維說：「這項研究表明，我們的電晶體將不再局限於5nm柵極。

通過使用適當的半導體材料和設備架構，摩爾定律還會繼續長期生效。

」

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