未来CPU就靠它了 新型碳纳米晶体管问世

楠楠

　　计算机行业一直对碳纳米晶体管寄予厚望。它比硅晶体管有着更快的速度和更低的能耗，将进一步推动 CPU 技术的发展，摩尔定律也将得以延续。然而，受到技术手段的限制，碳纳米晶体管以往的实际应用表现却一直落后于硅晶体管和砷化镓晶体管。

　　如今，这一技术难题已被美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员攻破，他们成功制作出了 1 英寸碳纳米晶体管，在性能上也是首次超过硅晶体管和砷化镓晶体管。

　　该方法的关键在于要找到一个方法来制作高纯度的碳纳米晶体管，因为碳纳米管中的金属杂质会像铜线一样导致设备短路，影响导电性能。同时碳纳米晶体管还要拥有精度极高的阵列控制，要将数量众多的碳纳米管塞进指甲盖大小的芯片就必须精确地控制好各个碳纳米管之间的距离。

　　研究人员利用聚合物筛选技术将碳纳米晶体管内的金属纳米管杂质清除，并利用浮动蒸发自组装技术在高温真空状态下解决了碳纳米管的阵列问题。最终得到的高纯度碳纳米晶体管导电性能是硅晶体管的 1.9 倍，据悉，未来这一数字有望达到 5 倍。

　　离碳纳米晶体管真正应用到 CPU 上尚有段距离。该研究团队必须为此找到商业化大规模量产的方法。但这一突破让碳纳米管晶体管取代硅芯片成为了可能，后者在尺寸和性能上已经达到了极限。

　　该研究发表在 9 月 2 日出版的《 Science Advances 》期刊上。