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2008/11/28 22:09:12瀏覽1216|回應0|推薦0 | |
在美國舉行的AVS國際研討會暨展覽會上,研究人員表示,摩爾定律(Moore’s Law)時代可能走向終結,因此為現今的CMOS矽晶片尋找替代品變得十分迫切。然而直至近日,在這個可能壽命不到十年的「後CMOS時代」,還沒有任何業界公認的、具成本效益的元件技術浮上檯面。 當晶片製造廠無法在技術上有所突破,這個時代可能到2015年或更早之前就終結。屆時晶圓廠需要一種替代技術,如碳奈米管(nanotubes)、奈米線(nanowires)、分子電子(molecular electronics)、量子運算(quantum computing)、3D電晶體設計和自旋電子(spintronics)等。半導體產業有可能遭遇到其它橫掃千軍而且費用高昂的變動,包括可能會於2021年左右出現的 但是, 而說的比做的容易,晶片製造商、大學和政府支援的聯盟已砸下鉅資研發下一代元件,所有元件都存在折衷方案(trade-offs),而且與製造技術上的複雜性相關。業界對於龐大的研發經費應該花費在哪一個領域,也依然沒有共識。 「現在是完全開放的,」美國威斯康辛大學奈米級科學和工程設計中心(the Nanoscale Science and Engineering Center at the University of Wisconsin)化學和生物工 奈米管是救星? 先進晶片製造商正在尋找一系列針對2013年及以後的新奇技術。如英特爾(Intel),正研究三閘電晶體(trigate transistors)、奈米碳管(carbon nanotubes)、矽奈米線(Silicon nanowires)、III-V族半導體晶片、自旋電子、相變化邏輯元件、干擾元件(interference devices)和光學開關。 在這些新技術中,奈米探管──由石墨薄片(graphene sheets)卷成的圓柱體,可決定元件電子特性)贏得的呼聲最高。 開發新型非揮發性記憶體的新興公司Nantero宣稱,已成為首家將奈米碳管投入生產的公司。其非揮發性隨機存取記憶體NRAM,基於鋪設於蝕刻通道內的碳奈米管矩陣結構。該公司宣稱春季已加工並測試了22奈米的記憶體開關。 在AVS展會上,英特爾暗示,奈米碳管在後CMOS時代邏輯應用領域具備最廣闊的前景。該公司宣稱已製造出20到 Intel元件研究總監兼技術製造分部副總裁Mike Mayberry表示:「在實驗室規模內沒問題,但我們不清楚如何把數百萬奈米碳管放置到晶圓上。這看起來真的是棘手的挑戰。」 其他業界人士則認為產業應朝別的方向發展。「自旋(spin)似乎是最有希望的,」奈米電子研究創新聯盟(the Nanoelectronics Research Initiative)總監Jeffrey Welserb表示,該聯盟尋求論證極限尺寸10奈米以下的新型元件。Welser指的是一種實驗中的技術,名為自旋電子,指的是電子在資料儲存中自旋的作用。 如何生產這些下一代元件還有待觀察。或者如果當微影氣數已盡,威斯康辛大學已提出了一種奇特的技術:自裝配。該大學不久前發現,當沈積到獨特的微影2D表面圖形(surface patterns)上時,這種塊狀高分子聚合物(block copolymers)材料,將自發地裝配成錯綜複雜的3D形狀。實驗論證了同標準半導體微影工具建構複雜3維奈米結構的策略。 另一大不確定性是下一代晶圓廠。目前晶片產業處於 那接下來呢?如果以此類推, |
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