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编译服务: 纳米科技 编译者: 郭文姣 编译时间: Nov 7, 2019 点击量: 547

并不是德州所有的东西都比较大——有些东西真的非常非常小。得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的一群工程师可能已经发现了一种制造更小电脑芯片的新材料,这种芯片可能会取代硅,并有助于克服科技行业几十年来面临的最大挑战之一:摩尔定律(Moore's Law)的必然终结。

1965年,英特尔(Intel)创始人戈登•摩尔(Gordon Moore)曾预测,一块电脑芯片上可容纳的晶体管数量每两年将增加一倍,而电脑成本将降低一半。近四分之一个世纪过去了,摩尔定律仍然惊人地准确。除了一个小故障。

硅因其广泛的实用性和理想的半导体性能而被广泛应用于大多数电子器件中。但是芯片已经缩小到硅不再能够承载更多的晶体管。因此,工程师们认为,摩尔定律的时代可能即将结束,至少硅是这样。现有芯片上没有足够的空间让晶体管的数量翻倍。

科克雷尔工程学院的研究人员正在寻找其他具有半导体特性的材料,以作为替代芯片的基础。德克萨斯大学德克萨斯材料研究所(Texas Materials Institute)的成员、沃克机械工程学院(Walker Department of Mechanical Engineering)的助理教授刘元月(音)可能发现了这种材料。

在《美国化学学会期刊》上发表的一篇论文中,刘和他的团队、博士后研究员龙成和研究生张辰木概述了他们的发现,即以2D形式存在的化学元素锑可以作为硅的合适替代品。

锑是一种半金属,已经被用于一些半导体设备的电子产品中,比如红外探测器。作为一种材料,它只有几个原子层厚,具有高电荷迁移率——电荷在电场的作用下通过材料的速度。锑的电荷迁移率比其他类似尺寸的半导体(包括硅)高得多。这一特性使其有望成为后硅电子元件的基础材料。

刘只是通过理论计算方法证明了它的潜力,但他相信在用物理锑样品测试时,它可以表现出相同的性能,这是该团队的下一步。但这些发现的意义远不止于简单地找出一种硅的潜在替代品,以便在未来维持摩尔定律的竞赛中取而代之。

“更重要的是,我们发现了锑流动性高的物理来源,”刘说。“这些发现可能被用来发现更好的材料。”

——文章发布于2019年11月4日

 

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