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| 首臺碳納米管計算機問世 |
| 來源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時間：2013-10-08 12:03:01 瀏覽次數(shù)： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）據(jù)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(shè)備領(lǐng)域取得突破性進展，首次采用碳納米管建造出計算機原型，比現(xiàn)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(jié)能。美國國家科學(xué)基金會納米技術(shù)高級顧問米哈伊爾稱此舉為“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，隨著科技進步，晶體管體積不斷縮小，計算機的體積也隨之減小，但是隨著晶體管變得越來越細小，在狹窄的空間里就會浪費更多電力、產(chǎn)生更多熱量，從而制約計算機的性能進一步提高。而碳納米管的出現(xiàn)很好的解決了這個問題。
據(jù)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(shù)字電子系統(tǒng)主體作開關(guān)。但是，其固有的兩個缺陷一直阻撓著其實際運用，而斯坦福大學(xué)的研究終于攻克了這兩個難題。
首先，碳納米管不是以整齊、平行線的方式生長，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(shè)計了一個巧妙的算法繞過余下0.5%歪斜的部分，這樣就巧妙的解決了這個問題；其次，碳納米管內(nèi)存在持續(xù)導(dǎo)電的“金屬纖維”，不像其他半導(dǎo)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”泵滿電，直至氣化。結(jié)果便得到一個有效的電路；最后，他們利用這種“不受缺陷影響的設(shè)計”組裝了具有178個晶體管的基礎(chǔ)計算機。該碳納米管計算機可執(zhí)行一些如計數(shù)和數(shù)字排序等任務(wù)，運行一個基本的操作系統(tǒng)。
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(diào)了這一世界性成就的兩個關(guān)鍵技術(shù)貢獻：首先，將基于碳納米管電路的制造過程落實到位；其次，建立了一個簡單而有效的電路，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道，雖然碳納米管計算機可能還需要數(shù)年時間才趨于成熟，但這一突破已經(jīng)凸顯未來碳納米管半導(dǎo)體以產(chǎn)業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的可能性。 |
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