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成都达内 计算机技术重大突破：1nm晶体管问世!

2016年10月7日，沉寂已久的计算技术界迎来了一个大新闻——1nm晶体管诞生，而且是全球最小!

据外媒称，美国劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队打破了物理极限，将现有最精尖的晶体管制程从14nm(纳米)缩减到了1nm。这种缩减力度是空前惊奇的。

据消息称，该实验室团队是由一名叫阿里·加维的教授领导的，他们利用纳米碳管和一种称为二硫化钼(MoS2)的化合物开发出了全球最小的晶体管。

因为据专家称：晶体管越小，同样体积的芯片上就能集成更多，这样一来处理器的性能和功耗都能会获得巨大进步。

1nm晶体管诞生，它原来对上班族有如此大的影响，因为我们工作中用到的电脑和它有非常紧密的联系!

多年以来，技术的发展都在遵循摩尔定律，即当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18-24个月翻一倍以上。眼下，我们使用的主流芯片制程为14nm，而明年，整个业界就将开始向10nm制程发展。

不过放眼未来，摩尔定律开始有些失灵了，因为从芯片的制造来看，7nm就是物理极限。一旦晶体管大小低于这一数字，它们在物理形态上就会非常集中，以至于产生量子隧穿效应，为芯片制造带来巨大挑战。因此，业界普遍认为，想解决这一问题就必须突破现有的逻辑门电路设计，让电子能持续在各个逻辑门之间穿梭。

此前，英特尔等芯片巨头表示它们将寻找能替代硅的新原料来制作7nm晶体管，现在劳伦斯伯克利国家实验室走在了前面，它们制成了1nm晶体管。其所用材料二硫化钼将担起原本半导体的职责，而纳米碳管则负责控制逻辑门中电子的流向。

但制造1nm的结构并不是一件容易的事，传统的光刻技术并不适用于这样小的规模。最终，研究人员转向了碳纳米管，直径仅为1nm的空心圆柱管，采用碳纳米管栅极的二硫化钼晶体管能够有效控制电子流动。晶体管由三个终端组成：源极、漏极和栅极。电流从源极流到漏极，由栅极来控制，后者会根据所施加的电压打开和关闭。

据凤凰科技称，眼下，这一晶体管研究还停留在初级阶段，毕竟在14nm的制程下，一个模具上就有超过10亿个晶体管，而要将晶体管缩小到1nm，大规模量产的困难有些过于巨大，不是一朝一夕的事情。

不过，这一研究依然具有非常重要的指导意义，新材料的发现未来将大大提升电脑的计算能力。

据TechWeb报道，随着1nm工艺技术的不断开发，这将为整个科技行业带来巨大的助力。

1nm工艺制程的芯片将会有巨大的潜力，未来的手机或许可以待机更长时间，同时性能远远超过现在。虽然这个项目非常有意义，但对于商业上得以实现还需要时间。

这个晶体管由三个终端组成：源极(Source)、漏极(Drain)和栅极(Gate)。电流从源极流到漏极，由栅极来控制，后者会根据所施加的电压打开和关闭。

德赛解释说：“这意味着我们无法关闭晶体管，电子完全失控了。”而通过二硫化钼流动的电子更重，因此可以通过更短的栅极来控制。

选定二硫化钼作为半导体材料后，接下来就需要来建造栅极。但制造1nm的结构并不是一件容易的事，传统的光刻技术并不适用于这样小的规模。最终，研究人员转向了碳纳米管，直径仅为1nm的空心圆柱管。

经研究人员测试显示，采用碳纳米管栅极的二硫化钼晶体管能够有效控制电子流动。加维说：“这项研究表明，我们的晶体管将不再局限于5nm栅极。通过使用适当的半导体材料和设备架构，摩尔定律还会继续长期生效。”

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