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纳米芯片发展过程?

2024-03-16 22:33:01技术研发1

在2002年7月份,曾在几年前宣布摩尔定律死刑的这一定律的创始人戈登·摩尔接受了记者的采访。不同的是,这次他表现得很乐观,他表示:“芯片上晶体管数量每18个月增加二倍的速度虽然目前呈下降趋势,但随着纳米技术的发展,未来摩尔定律依然会继续生效。”

看来,摩尔本人也把希望寄托在了纳米技术上。下面就让我们来看看纳米技术怎样制造纳米芯片。

20世纪可以说是半导体的世纪,也可以说是微电子的世纪,微电子技术是指在半导体单晶材料(目前主要是硅单晶)薄片上,利用微米和亚微米精细结构技术,研制由成千上万个晶体管和电子元件构成的微缩电子电路(称为芯片),并由不同功能的芯片组装成各种微电子仪器、仪表和计算机。芯片也可以看做是集成电路块。

集成电路块由小规模向大规模发展的历程,可以看做是一个不断向微型化发展的过程。20世纪50年代末发展起来的小规模集成电路,它的集成度(一个芯片包含的元件数)为10个元件;20世纪60年代发展成中规模集成电路,集成度为1000个元件;20世纪70年代又发展了大规模集成电路,集成度达到10万个元件;20世纪肋年代更发展了特大规模集成电路,集成度超过100万个元件。就在1988年,美国国际商用机器公司(1BM)已研制成功存储容量达64兆的动态随机存储器,集成电路的条宽只有0 .35微米。

目前实验室研制的新产品为0?25微米,并向0?1微米进军。到2001年已降到0?1微米,即100纳米。这将成为电子技术史上的第四次重大突破。今天,芯片的集成度已进一步提高到1000万个元件。如果芯片的技术再往上攀一层,集成电路的条宽再缩小,将会出现一系列物理效应,从而限制了微电子技术的发展。

科学家为了冲破这个阻碍,为了解决这个困难,已经提出纳米电子学的概念。这一现象说明了:随着集成电路集成度的提高,芯片中条宽越来越小,因此对制作集成电路的单晶硅材料的质量要求越来越高,哪怕是一粒灰尘也可能毁掉一个甚至几个晶体管,这也是为什么摩尔本人几年前宣判摩尔定律“死刑”的原因。

据有关专家预测,在21世纪,人类将开发出微处理芯片与活细胞相结合的电脑。这种电脑的核心元件就是纳米芯片。芯片是电脑的关键器件。同时也是生命科学和材料科学的发展核心内容,科学家们正在开发生物芯片,包括蛋白质芯片及DNA芯片。

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