第427章 硅基芯片的未来-《我的超级黑科技帝国》


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    众所周知,晶体管都是由三个端子所组成的,分别是源极,漏极和栅极。

    电流从个源极流向漏极,并且由栅极所控制,栅极根据所施加的电压进行导通或者关闭电流。

    硅和mos2都是具有晶格结构,但是通过硅的电子有效质量比mos2要小。

    所以当栅极长度为5nm或者更长的时候,硅晶体管可以正常的工作,但是一旦栅极长度小于这个长度的时候,一种叫做量子隧穿的量子力学现象就开始出现了。

    栅势垒就不能够再阻止电子从源极流入漏极,这就意味着不能够再开关晶体管,即电子失去了控制。

    而通过mos2的电子具有更高的质量,它们的流动可以通过更小的门来进行控制。

    而mos2可以缩小到原子一样的薄片,大约有0.65纳米厚,具有较低的介电常数(反映了材料在电场中的储存能量的能力)这些特性。

    所以这就使得mos2栅极长度减少到1纳米的时候,可以对晶体管内部的电流流动进行有序的控制。

    虽然劳伦斯伯克利国家实验室对此方案的可行性进行了实验验证,但是不得不强调的是,这里的研究仍然处于非常早期的阶段。

    一个14纳米的芯片上有超过十亿个晶体管,而伯克利实验室团队,还没有开发出一种可行的方法,来批量生产新的1nm晶体管,甚至还没有开发出使用这种晶体管的芯片。

    所以通过mos2替代硅基底的这条路,还是具有一定的可行性的,但是这套路实际上能走多远,所有人的心中都没有答案。

    而一些白痴的想法,例如说同等晶体管的数量之下,既然无法将芯片做小,那么将芯片的面积做大一倍等等行为,仔细查查资料就可以看出来,是非常反智的。

    毕竟大了之后的问题会很多,首先发热量会导致频率根本无法得到提升,那么做大芯片唯一可以实现的就是增加芯片的物理内核。

    前人的惨痛教训证明了这条路是完全走不通的。


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