【釘科技訊】說到半導(dǎo)體，不少人首先會(huì)想到英特爾、臺(tái)積電等知名CPU制造廠商，然而即使是這樣的科技巨鱷，在制程上也不敢太冒進(jìn)，因?yàn)樵绞峭吧钊耄L(fēng)險(xiǎn)也就越大。

不過目前據(jù)外媒報(bào)道，半導(dǎo)體晶體管技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)大的突破。勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)團(tuán)隊(duì)打破了物理極限，將現(xiàn)有最精尖的晶體管制程從14nm縮減到了1nm。

多年以來，技術(shù)的發(fā)展都在遵循摩爾定律，即當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18-24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18-24個(gè)月翻一倍以上。眼下，我們使用的主流芯片制程為14nm，而明年，整個(gè)業(yè)界就將開始向10nm制程發(fā)展。

不過放眼未來，摩爾定律開始有些失靈了，因?yàn)閺男酒闹圃靵砜矗?nm就是物理極限。一旦晶體管大小低于這一數(shù)字，它們?cè)谖锢硇螒B(tài)上就會(huì)非常集中，以至于產(chǎn)生量子隧穿效應(yīng)，為芯片制造帶來巨大挑戰(zhàn)。因此，業(yè)界普遍認(rèn)為，想解決這一問題就必須突破現(xiàn)有的邏輯門電路設(shè)計(jì)，讓電子能持續(xù)在各個(gè)邏輯門之間穿梭。

勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室利用碳納米管和一種稱為二硫化鉬的化合物開發(fā)出了全球最小的晶體管。選定二硫化鉬作為半導(dǎo)體材料后，接下來就需要來建造柵極。但制造1納米的結(jié)構(gòu)并不是一件容易的事，傳統(tǒng)的光刻技術(shù)并不適用于這樣小的規(guī)模。最終，研究人員轉(zhuǎn)向了碳納米管，直徑僅為1納米的空心圓柱管，采用碳納米管柵極的二硫化鉬晶體管能夠有效控制電子流動(dòng)。晶體管由三個(gè)終端組成：源極、漏極和柵極。電流從源極流到漏極，由柵極來控制，后者會(huì)根據(jù)所施加的電壓打開和關(guān)閉。

眼下，這一研究還停留在初級(jí)階段，畢竟在14nm的制程下，一個(gè)模具上就有超過10億個(gè)晶體管，而要將晶體管縮小到1nm，大規(guī)模量產(chǎn)的困難有些過于巨大。

不過，這一研究依然具有非常重要的指導(dǎo)意義，新材料的發(fā)現(xiàn)未來將大大提升電腦的計(jì)算能力。