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| 首臺碳納米管計算機問(wèn)世 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2013-10-08 12:03:01 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）據物理學(xué)家組織網(wǎng)、英國廣播公司近日報道，美國斯坦福大學(xué)的工程師在新一代電子設備領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，首次采用碳納米管建造出計算機原型，比現在基于硅芯片模式的計算機體積更小、運行速度更快而且更節能。美國國家科學(xué)基金會(huì )納米技術(shù)高級顧問(wèn)米哈伊爾稱(chēng)此舉為“一項重要的科學(xué)突破”。 英國學(xué)術(shù)雜志《自然》已在最近一期刊物中刊登了斯坦福大學(xué)的研究成果。
目前的計算機都是基于硅晶體管模式，隨著(zhù)科技進(jìn)步，晶體管體積不斷縮小，計算機的體積也隨之減小，但是隨著(zhù)晶體管變得越來(lái)越細小，在狹窄的空間里就會(huì )浪費更多電力、產(chǎn)生更多熱量，從而制約計算機的性能進(jìn)一步提高。而碳納米管的出現很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。
據研究表明，碳納米管能非常有效地指揮和控制電力。在之前的研究中，碳納米管已經(jīng)被制成晶體管，在數字電子系統主體作開(kāi)關(guān)。但是，其固有的兩個(gè)缺陷一直阻撓著(zhù)其實(shí)際運用，而斯坦福大學(xué)的研究終于攻克了這兩個(gè)難題。
首先，碳納米管不是以整齊、平行線(xiàn)的方式生長(cháng)，不能在晶片上有序排列。研究人員使99.5%的碳納米管對齊建立芯片，并設計了一個(gè)巧妙的算法繞過(guò)余下0.5%歪斜的部分，這樣就巧妙的解決了這個(gè)問(wèn)題；其次，碳納米管內存在持續導電的“金屬纖維”，不像其他半導體可以關(guān)掉電流。為了抹去這些“劣跡”元素，他們關(guān)掉了所有“好的”碳納米管，然后給余下“壞的”泵滿(mǎn)電，直至氣化。結果便得到一個(gè)有效的電路；最后，他們利用這種“不受缺陷影響的設計”組裝了具有178個(gè)晶體管的基礎計算機。該碳納米管計算機可執行一些如計數和數字排序等任務(wù)，運行一個(gè)基本的操作系統。
瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院電氣工程學(xué)院主任喬瓦尼·德·米凱利教授強調了這一世界性成就的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)貢獻：首先，將基于碳納米管電路的制造過(guò)程落實(shí)到位；其次，建立了一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的電路，表明使用碳納米管計算機是可行的。伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校納雷什教授評價(jià)道，雖然碳納米管計算機可能還需要數年時(shí)間才趨于成熟，但這一突破已經(jīng)凸顯未來(lái)碳納米管半導體以產(chǎn)業(yè)規模生產(chǎn)的可能性。 |
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