处理器芯片材料碳纳米管将取代硅

至少过去的五十年时间我们全部的计算机、游戏机、智能手机、汽车、媒体播放器甚至是闹钟的 处理器 核心都是由 硅 组成的。但是科学家和研究人员现在认为硅晶体处理器即将达到它们的极限。IBM公司的科学家们似乎已经找到了一种真实的方式抛开硅晶体而转向 碳纳米管 。

碳是自然界中多才多艺的元素，表现形式包括煤炭、铅笔芯和钻石等。它的表现形式之一是石墨烯。你可以把石墨烯想象成有点像分子组成的钢丝网：单个碳原子以六边格的形式结合在一起，形成只有一个原子厚的薄层。碳纳米管就是一张石墨烯薄片卷起来形成的一个圆柱。碳纳米管的长度超过它的宽度1亿倍。那对我们来说仍然是很微小的，但是碳纳米管能够比任何其它已知的圆柱形纳米结构都要大的多。如果你想要设计处理器 芯片 这样的小物品时那是非常有用的特征。

▲ 碳纳米管未来将取代硅成为处理器芯片材料

像硅、碳纳米管也是半导体，而且理论上在某些情况下导电性是铜的百倍。这就使它们它们成为为数不多能够在芯片设计上取代硅的材料之一。指望使用碳纳米管制造处理器的芯片设计师面临一个主要问题：如何处理它们并且把它们安置成为处理器所需要的各种各样模式。目前的芯片制造商基本上都是将硅晶片嵌入到导电材料的图层中，然后使用化工产品或者激光和粒子束蚀刻的方法来刻绘出线路和个体三极管。晶体三极管是数字处理器的绝对核心，不仅负责存储而且负责设备中的代码运行。传统的蚀刻技术制作的晶体管不会使用纳米管，但是IBM公司的研究人员提出一项新的技术能够使碳纳米管灵巧的对准了蚀刻在晶片上的路线。