斯坦福大学团队制造出全球第一台碳纳米管计算机

新用户18576201792013-09-27
碳纳米管(CNT)是主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。当它们被用来排列成晶体管时,极小的体积使得每个芯片中可以比硅晶体管放入更多的碳纳米管。此外,碳纳米管的优点还有更快的速度和更高的能量效率。

来自斯坦福大学的团队在Nature上发表文章宣布,在前人工作的基础上,他们制造出了全球第一台碳纳米管计算机。他们使用碳纳米管代替了传统的硅材料,制作出了一种全新的晶体管。文章的共同作者Max Shulaker说:“这是用碳纳米管制造的最复杂的电子元件。同行们也第一次意识到碳纳米管可以用在这么实用的地方。”

碳纳米管(CNT)是主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。当它们被用来排列成晶体管时,极小的体积使得每个芯片中可以比硅晶体管放入更多的碳纳米管。此外,碳纳米管的优点还有更快的速度和更高的能量效率。这点尤其重要:硅材料制造的晶体管具有天然的限制,摩尔定律在10年内也将遭遇瓶颈。

不过Shulaker和他同事们造的这台电脑非常基础。只有178个晶体管,搭载的操作系统仅能完成计数和分类功能。不过,即使这么简单的功能已经花了多年的努力,克服许多挑战。连Shulaker自己也承认,要让这些碳纳米管达到完全可靠,还需要许多工作尚待完成。考虑到1个芯片可能有几十亿个晶体管,即使达到98%的可靠度也是难以令人满意的,剩下的2%还是会成为一个大问题。

目前这个来自斯坦福的团队已经做出了许多不懈的努力。他们想出了一个可以进行大规模工业生产的方法,或许未来碳纳米管有机会和硅一较高下。当然,Shulaker对于现实也有比较清醒的认识。碳纳米管能够最终使用在电子元件中,还需要更多基于碳纳米管的电脑的研究。纳米管也只是几个有潜力取代硅的材料之一,更不必说想要取代目前以硅为主的科技产业将面临的巨大挑战了。

“我不会幼稚地认为,某天一觉醒来,科技产业会突然把硅抛弃了。但我希望有朝一日,硅谷会变成碳谷。“Shulaker如是说。

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2013-09-27

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