美科学家拟研制新式真空晶体管突破摩尔定律限
时间:2017-12-08

  科学网 - 美国科学家计划开发新的真空晶体管,突破摩尔定律的限制

  根据生理学家网络最近的一份报告,美国科学家在最近一期的“自然纳米技术”杂志上宣布,他们打算用真空取代硅电子器件作为电子传输媒介。基于此开发的新型真空管有望打破摩尔定律的障碍,彻底改变电子产品的面貌。

  科学家们在1947年开发出了半导体晶体管,以取代笨重和低效的真空管。从那时起,科学家一直在不断开发更快,更高效的半导体来制造性能更好的电子器件。摩尔定律指出,在价格不变的情况下,集成电路可以容纳的晶体管数量将每18个月增加一倍,性能将翻一番。匹兹堡大学的工程学院表示:“晶体管的尺寸限制使得科学家很难开发性能更好的电子器件。我们希望通过研究晶体管及其祖先的真空管来改变这种状况。

  金子解释说,晶体管的最终速度取决于电子转移时间(电子从一个器件到达另一个器件所需的时间)。然而,通过半导体器件的电子经常遇到障碍物并散布在固体介质中。金鸿基说:因此,避免这种散射或碰撞的最好方法可能是不使用任何介质,使电子在真空或纳米级空间内的空气中传播。

  然而,传统的真空电子设备需要高电压,并且与许多应用不兼容,所以Golden Age的研究小组决定重新设计真空电子设备的结构,最终他们发现电子被捕获在与氧化物或金属的界面半导体很容易被吸入空气中,在该界面被俘获的电子形成电荷,带电粒子之间的内部库伦斥力中的电子也容易从硅释放电子,从而有效地从硅结构,通过施加少量的电压,然后将电子放置在空气中,以便它们可以在纳米级通道中行进而不会遇到任何影响或发生散射。

  金鸿said说:据此,我们可以开发出一类新型的低功耗,高速真空晶体管,并且也与现有的硅电子器件兼容。此外,我们可以通过增加新的功能来改善现有的电子设备。功能最新的发现有望回归真空晶体管之王,但它采用了完全不同的方式。

  美国生理学家网络报告(英文)

  美国物理学家说,摩尔定律将在十年内崩溃

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