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[周报全文]准备迎接纳米革命

2005年08月02日 09:25:15 | 作者:美国《Network World》专栏作家Daniel Minoli | 来源:$page.getBroMedia() | 查看本文手机版

摘要:纳米结构,比如纳米光子设备、纳米导线和基因组设备等,都有可能在未来数年内进入电信部件和微处理器。

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纳米
纳米电子学
 

  纳米结构,比如纳米光子设备、纳米导线和基因组设备等,都有可能在未来数年内进入电信部件和微处理器。

  企业的计划制定者通常只会关注后6个月的产业发展状况,偶尔也会关注后15个月的发展状况。这是可以理解的,因为企业的预算、战略以及技术创新通常都是以年度为限的。不过有时候还是需要向未来多看几年,看看有什么新事物将会出现,然后再制定发展路线图会更契合于整个技术发展趋势。

  在可见的未来,电信领域的一个增长点将是纳米技术,尤其是纳米电子、纳米光子和量子计算。纳米技术是量级在1~50纳米,即数十亿分之一米的范围内的工程技术。在这个尺度,物理学要处理的是光子、电子、原子和分子等,需要借助生物学的DNA技术。由于所处理的尺度是如此之小,所以就需要用到量子物理学。

  纳米结构,比如纳米光子设备、纳米导线、碳纳米管和基因组设备等,都有可能在未来数年内进入电信部件和微处理器,从而产生性能更强的通信系统和计算机。

  纳米电子技术可用来设计纳米级的元件或设备,比如晶体管、脉冲器、放大器、隧道管或逻辑延迟器等。在过去50年间,硅半导体技术已经在性能和功能上获得了突飞猛进的发展。现在仍需要继续缩小门电路,增加内在的功能。“传统”工艺虽然早已到达了50纳米级,但还须更进一步的微型化。要实现这一点(+本站微信networkworldweixin),目前的微电子技术可能需要被量子技术所取代。纳米技术的研究者们已经研制出了仅有10纳米的电路。

  通过技术的进步,摩尔定律——即每18个月,一块集成电路所包含的晶体管数量会翻番——在过去的40年间一直是有效的。观察家们认为这一定律在未来5年内仍将继续有效;而在此之后,它便会失效,因为半导体层的厚度届时将会小到单数纳米级。

  未来的替代设备包括微型硅晶体管、单电子晶体管、共振隧道二极管、磁旋设备和分子设备等。单电子晶体管可通过发射或捕获一个电子产生脉冲。隧道二极管可利用电子的量子特性通过一个极薄的电位栅来传输信号。而磁旋纳米电子学则利用电子的自旋来储存数据或进行计算。

  纳米电子学已经成为现实:磁RAM芯片正在交货,有机发光二极管已有原型设备,而碳纳米管连接器和纳米导线也将在今后几年内出现。纳米技术正在进入电信和IT领域,现在开始学习它可以说正当其时。

[责任编辑:程永来 cheng_yonglai@cnw.com.cn]