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堵住電流泄漏:摩爾定律在晶體管發(fā)展中繼續(xù)有效

2012年01月13日 16:45 本站整理 作者:葉子 用戶評(píng)論(0

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  1965年,戈登?摩爾預(yù)言,在一定大小的芯片上所能容納的晶體管的數(shù)量每?jī)赡昃蜁?huì)增加一倍,這就是所謂的摩爾定律。多年來(lái)這個(gè)定律一直在發(fā)揮作用。第一個(gè)集成電路(由德州儀器的杰克?基爾比發(fā)明,見(jiàn)圖)還只是一個(gè)笨拙不堪的大家伙,而現(xiàn)在晶體管已需用納米(1米的十億分之一)來(lái)計(jì)量。人們以摩爾定律的發(fā)展速度創(chuàng)造了快速而智能化的計(jì)算機(jī),圖案漂亮并將世界聯(lián)接在了一起。從摩爾博士創(chuàng)立這個(gè)定律的時(shí)候起,人類就進(jìn)入了一個(gè)不可思議的信息技術(shù)時(shí)代。本來(lái)一個(gè)不經(jīng)意的發(fā)現(xiàn)竟有如此強(qiáng)大的生命力。

  其實(shí)它并不是一條真正的定律,而只是一種現(xiàn)象,一種對(duì)技術(shù)發(fā)展漫漫征程的描述,發(fā)展的每一步都包含著具體的技術(shù)變革(見(jiàn)圖表)。技術(shù)發(fā)展勢(shì)不可擋,已成預(yù)言般的信條。晶體管的每一次“縮身”,都是朝著它們的最小尺寸邁進(jìn)了一步。如果按此定律繼續(xù)發(fā)展, 20年之內(nèi),晶體管將會(huì)與幾個(gè)單晶硅原子大小相當(dāng)。

  說(shuō)得更精確一點(diǎn),晶體管已經(jīng)很小很小,在這樣大小的空間中每個(gè)原子都變得舉足輕重。原子太少它們之間的絕緣性消失,或者因 “量子隧穿”現(xiàn)象(一種電子自然消失、并在他處重現(xiàn)的現(xiàn)象)將電流泄漏到本不該流向的地方。不適當(dāng)種類的原子太多效果同樣不妙,這會(huì)影響晶體管的導(dǎo)電性。因此工程人員正在努力重新設(shè)計(jì)晶體管。這樣看來(lái),摩爾的預(yù)言在未來(lái)的一段時(shí)間里還將繼續(xù)有效。

  

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