瑞士制成首個輝鉬芯片性能超越硅
2011年12月07日 13:48 3479次瀏覽 來源： 科技日報 分類： 鉬
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)12月6日報道，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的科學(xué)家宣稱，他們制成了首個輝鉬芯片原型。該芯片在實驗中表現(xiàn)良好，證實了其在半導(dǎo)體芯片制造領(lǐng)域內(nèi)的突出性能。這意味著商用輝鉬芯片距離現(xiàn)實又近了一步。
今年年初，該校曾公布了輝鉬的潛在性能，引發(fā)了人們對這種新材料的關(guān)注。研究人員稱，用輝鉬可以制成尺寸更小、能效更高的芯片。這種材料的性能不但遠(yuǎn)超過硅，甚至在某些方面比石墨烯更具優(yōu)勢，有望成為下一代半導(dǎo)體材料的有力競爭者。
這一原型芯片是由該校納米電子與結(jié)構(gòu)實驗室（LANES）負(fù)責(zé)研制的，研究人員通過將2個到6個晶體管進(jìn)行串聯(lián)，得到了這個原型芯片。實驗結(jié)果表明，該原型芯片已經(jīng)能夠進(jìn)行基本的二進(jìn)制邏輯運算。
納米電子與結(jié)構(gòu)實驗室主任安德拉斯·凱斯說，輝鉬是一種極具潛力的新材料，這次實驗已經(jīng)證明了這一點。他說，輝鉬的主要優(yōu)點是它有助于進(jìn)一步減小晶體管的尺寸，進(jìn)而制造出體積更小、性能更好的電子設(shè)備。對硅而言，制作芯片的極限厚度是2納米，因為如果厚度再小的話，其表面就容易在環(huán)境中發(fā)生氧化，影響其電氣性能。而由輝鉬材料制成的芯片即便在3個原子的厚度上也能正常工作，并且在這一尺度上材料傳導(dǎo)性依然穩(wěn)定可控。
輝鉬的另一個優(yōu)點是其在帶隙上的優(yōu)勢，這使由它制成的芯片開關(guān)速度更快，能耗更低。此前的實驗表明，用單層輝鉬制造的晶體管在穩(wěn)定狀態(tài)下能耗比傳統(tǒng)硅晶體管小10萬倍。此外，輝鉬礦獨特的機(jī)械性能也使其具備成為柔性芯片材料的潛力。這種新材料將賦予未來芯片更多有趣的特性，例如，用其制成的柔性計算機(jī)或手機(jī)甚至可以按照用戶臉部的曲線進(jìn)行彎曲。
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