英国科学家日前用世界上最薄的材料——石墨烯制造出了一种超小型晶体管,这种晶体管只有1个原子厚、10个原子宽。这使人们朝制造可靠的纳米级超小型晶体管的方向迈出了重要一步。
石墨烯是由英国曼彻斯特大学物理与天文学院的安德烈海姆教授等人于4年前发现的,
这是第一种已知的1个原子厚的材料,也是目前世界上最薄的材料。自那时起,石墨烯迅速成为物理学和材料学的热门话题。
曼彻斯特大学物理与天文学院的科斯佳诺沃舍洛维博士和海姆教授在最新一期美国《科学》杂志上发表论文说,他们的研究表明,石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管。而晶体管的尺寸越小,其性能越好。
诺沃舍洛维说,与所有其他已知材料不同的是,石墨烯高度稳定,即使被切成1纳米宽的元件,导电性也很好。此外,石墨烯单电子晶体管可在室温下工作。
科学家特别指出,石墨烯晶体管或许会将摩尔定律的寿命延长。最近数十年,制造商安装在集成电路上的元件越来越多,集成电路上的晶体管数量差不多每两年就会翻番,这就是着名的摩尔定律。摩尔定律总有终结的一天,比如目前所面临的一个问题是,当普遍采用的硅材料尺寸小于10纳米时,用它制造出的晶体管稳定性变差。10纳米成为硅材料技术无法再发挥作用的小型化极限。
诺沃舍洛维和海姆认为,石墨烯晶体管已展示出优点和良好性能,石墨烯可能最终会替代硅。但就目前技术而言,要制造石墨烯超级计算机还为时过早。科学家只是在研究中偶然制成了这种超小型晶体管。现有技术还无法使这种材料具有真正纳米级精度。
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