美科學(xué)家已研制出半導(dǎo)體芯片硅替代品
據(jù)國外媒體報(bào)道,美國科學(xué)家已經(jīng)研制出用另一種名叫鎵的元素替代半導(dǎo)體芯片中硅的方法。這種元素可以產(chǎn)生更快的電流。將銦、鎵和砷這三種金屬混合而成的晶體管比半導(dǎo)體芯片的導(dǎo)電速度快10倍。
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鎵,尤其是砷化鎵(GaAs)的電子遷移率高,在同樣條件下,它能更快地傳導(dǎo)電流。如果用于計(jì)算機(jī),可以加快計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。正因?yàn)檫@一優(yōu)點(diǎn),三十多年前,科學(xué)家們就開始了鎵替代硅的研究。德克薩斯大學(xué)材料科學(xué)家克里斯托弗•辛克爾(ChristopherHinkle)發(fā)現(xiàn),如果用銦、鎵和砷這三種金屬的合金取代半導(dǎo)體芯片中的硅,其導(dǎo)電速度會(huì)是原來的10倍。
不過這一產(chǎn)品問世仍存在困難。他說:“我們已經(jīng)開始用銦-鎵-砷材料制造晶體管,他們的導(dǎo)電速度確實(shí)是硅晶體的10倍。但是它的缺點(diǎn)也使得制成的晶體管更容易破損?!?/P>
不過下周辛克爾(Hinkle)將在美國真空學(xué)會(huì)第56屆國際研討及展示年會(huì)上陳述這一問題的解決方案:在金屬表面鍍上硅,或者鍍上一層比較穩(wěn)定的氧化鉀。他表示“實(shí)驗(yàn)沒有說的那么容易,整個(gè)過程還沒有完全解決問題”。
他期望幾年內(nèi)銦-鎵-砷材料可以在高端臺(tái)式電腦上使用。使用這種材料后,電腦可以原有速度運(yùn)行但只需使用原十分之一的電流;或者在同等電流情況下,以原有10倍的速度運(yùn)行。因?yàn)楦唠娏饕馕吨僮?strong>溫度高,當(dāng)電腦運(yùn)作速度高于4千赫茲事,CPU溫度已經(jīng)逼近其實(shí)際的溫度限制。所以他希望設(shè)計(jì)者能設(shè)計(jì)低電流的電腦而不是一味追求高速度,這樣,設(shè)計(jì)出來的電腦系統(tǒng)大概是現(xiàn)有電腦的3倍速度。