斯坦福大学开发全球首台碳纳米晶体管计算机

来源:易游体育app    发布时间:2025-12-13 20:14:29

  北京时间9月26日音讯,据英国学术杂志《天然》报导,斯坦福大学研制人员开发出了全球首台根据碳纳米晶体管技能的计算机,并现已成功测试运转,这表明人类未来在开发新式电脑设备时有望脱节对硅晶体技能的依靠。

  斯坦福大学项目研讨小组出书论文联合作者马克斯-夏拉克尔(Max Shulaker)说:“这是人类使用碳纳米管出产的最杂乱的电子设备。关于纳米技能有十分多极具构思的使用,但人们从未想过该技能能够以如此实践、有用的办法被使用。”

  夏拉克尔团队研制的首台纳米电脑仅选用了178个晶体管,不过该设备只能运转支撑计数和摆放等简略功用的操作系统。

  碳纳米管在1991年被日本NEC公司的饭岛博士发现,作为一维纳米资料,碳纳米管具有重量轻,六边形结构衔接完美的特色,而且具有许多反常的力学、电学和化学功能。

  夏拉克尔表明:“与传统晶体管比较,碳纳米管体积更小,传导性也更强,还能够支撑快速开关,因而其功能和能耗体现也远远好于传统硅资料。”

  斯坦佛电子工程师Subhasish Mitra说:“硅很好,它很硬。可是当全部变得如此之小时,能否从硅晶体管中取得更高的功能、更好的节能性,那就不得而知了。”

  晶体管是现代电子设备的要害组件,一个芯片能够包含几十个亿晶体管。碳纳米管更小,用它来代替硅能够制作更小的、更快的、更节能的晶体管。

  碳纳米管的直径能够小到1纳米。人类的DNA直径一般是2.5纳米,人的手指甲大约每秒成长1纳米。

  Subhasish Mitra称,早在1998年时就制作出了碳纳米晶体管,“尔后人们就有一个愿望,用碳纳米管敞开新的电子科技类产品新纪元。”

  但是,碳纳米管的研讨碰到了妨碍。科学家们发现,要想制作无显着缺点的碳纳米管太困难了。一般来说,选用的办法就是在高温房间里,用半导体晶圆培养很多碳纳米管。经过一系列化学反应,碳纳米管就能够萌发了。在此进程中有极大几率会呈现一批无缺点的碳纳米管。但在孕育进程中常常遭到天然的搅扰,研讨者一直在改善技能,取得的仍然是一些有缺点的碳纳米管。

  所以研讨者改变了方向,他们不再固执地寻求无缺点的碳纳米管批次,而是专心于规划能够对缺点免疫的电脑电路。选用更好的算法,研讨者对电路进行摆放,就算少量纳米管呈现一些显着的反常问题,电脑依旧能运转。

  首台碳纳米电脑有178个晶体管,每个包含10-200个碳纳米管。设备的巨细只要6.5平方毫米,也就是说能够在一角美国硬币中放40个。假如选用工业化工厂制作碳纳米管,而不是实验室,它能够制作出更小、更快、更强壮的电脑。