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全碳运算元件有望取代硅晶体管

据物理学家组织网近日报道,美国科学家提出一种完全用碳制成运算元件的设计方案。他们表示,这一元件未来能被制造得比硅晶体管更小,且性能更好,有望替代硅晶体管,大大提升计算机的运算速度。研究发表在最新一期的《自然·通讯》杂志上。 现有电子设备离不开晶体管,这种微小的硅结构器件类似开关,能打开和关闭电流。近年来,工程师们一直在想方设法利用电子的自旋属性,制造新型晶体管和自旋电子设备。例如,用石墨烯等碳材料制造集成电路的基本运算组件——逻辑门,但迄今尚未成功使这种新型逻辑门实现有效的“级联”,即把信号依次传递下去。现在,得克萨斯大学达拉斯分校电子和计算工程学助理教授约瑟夫·弗里德曼领导的团队提出了一种能实现级联效果的全新设计方案,且能在没有物理接触的情形下“无线”传递信号。 在新的自旋电子电路设计方案中,科学家们使用了碳纳米管和石墨烯纳米带两种碳材料,后者指宽度小于50纳米的石墨烯条带。基于电磁学的基本原则,电子流经碳纳米管形成电......阅读全文

碳纳米晶体管性能首次超越硅晶体管

  据美国威斯康星大学麦迪逊分校官网近日报道,该校材料学家成功研制的1英寸大小碳纳米晶体管,首次在性能上超越硅晶体管和砷化镓晶体管。这一突破是碳纳米管发展的重大里程碑,将引领碳纳米管在逻辑电路、高速无线通讯和其他半导体电子器件等技术领域大展宏图。  碳纳米管管壁只有一个原子厚,是最好的导电材料之一,

2016年中国、世界十大科技进展新闻揭晓

   由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2016年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2016年12月31日在京揭晓。  入选新闻囊括了一年来最重要的科学发现和技术突破。  入选的2016年中国十大

石墨烯“表亲”硅烯晶体管首秀

  2月初,研究者揭示了第一块硅烯晶体管的相关细节,如果这种硅薄层结构能应用于电子设备的制造,可能会推动半导体工业实现终极的微型化。  七年前,硅烯还只是理论家的一个梦。在对石墨烯(单原子层厚度、蜂巢状的碳材料)的狂热兴趣的驱动下,研究者推测硅原子也许也能形成类似的层状结构。而如果这种硅薄层结构能应

解析SIGE技术提高无线前端性能

这篇应用笔记描述了硅锗技术是如何提高 RF 应用中 IC 性能的。文中使用 Giacoleto 模型分析噪声的影响。SiGe 技术显示出更宽的增益带宽从而可以给出更小的噪声。SiGe 技术在线性度方面的影响还在研究中。    在蜂窝手机和其他数字的、便携式、无线通信

Science:IBM科学家造出世界上最小的晶体管

  巨头英特尔(Intel)创始人之一Gordon Moore在1965年提出了业界著名的“摩尔定律(Moore's Law)”,大意为:集成电路上的元器件(例如晶体管)数目,每隔18个月至两年便会增加一倍,性能也将提升一倍。摩尔定律在一定程度上反映了现代电子工业的飞速发展,但时至今日,随着

科学家认为硅烯或将赶超石墨烯 实现后来居上

  7年前,硅烯还只是理论学家的一个梦想。受石墨烯——由仅是单原子厚度的按蜂窝状晶格排列的碳原子构成的著名材料——热情的驱动,研究人员推测,硅原子也可能形成类似的表面。而且如果它们可以被用于制作电子产品,硅烯胶片将会使半导体工业实现微型化的终极梦想。  美国得克萨斯州立大学纳米材料研究人员、参与制作

高性能氮化镓晶体管研制成功

  据美国物理学家组织网9月22日(北京时间)报道,法国和瑞士科学家首次使用氮化镓在(100)-硅(晶体取向为100)基座上,成功制造出了性能优异的高电子迁徙率晶体管(HEMTs)。此前,氮化镓只能用于(111)-硅上,而目前广泛使用的由硅制成的互补性金属氧化半导体(CMOS)芯片一般

首个10纳米以下碳纳米管晶体管问世

  据美国物理学家组织网2月2日(北京时间)报道,来自IBM、苏黎世理工学院和美国普渡大学的工程师近日表示,他们构建出了首个10纳米以下的碳纳米管(CNT)晶体管,而这种尺寸正是未来十年计算技术所需的。这种微型晶体管能有效控制电流,在极低的工作电压下,仍能保持出众的电流密度,甚至可超过同尺

访《科学》论文作者:横空出世的半浮栅晶体管

  8月9日出版的《科学》(Science)杂志刊发了复旦大学微电子学院张卫课题组最新科研论文,该课题组提出并实现了一种新型的微电子基础器件:半浮栅晶体管(SFGT,Semi-Floating-Gate Transistor)。这是我国科学家在该顶级学术期刊上发表的第一篇微电子器件领域的原创性成

可生物降解的柔性硅晶体管

  2015年6月30日华盛顿--当今,随着新科技不断为人们带来的越来越多的便利,便携式电子产品的用户日益频繁地更新他们的电子用品。2012年美国环境保护局(the U.S. Environmental Protection Agency)的一篇报告表明每年约有一亿五千万移动电子产品被丢弃,其中只有

硅烯首次被成功制成晶体管 可获得更快更小计算机芯片

  由意大利和美国科研人员组成的团队首次创建出基于硅烯材质的晶体管。他们发表在《自然·纳米科技》杂志上的论文描述了如何研制这种出了名挑剔的材料。  硅烯是一种由单个原子厚度的硅制成的材料,就像石墨烯一样,被证明具有超凡脱俗的导电性能,这意味着它在未来电子产品中将大有用武之地,特别是人们对获得更快或更

栅极长度仅一纳米的晶体管问世

  在7日出版的《科学》杂志上,一美国研究小组发表论文称,他们利用碳纳米管和二硫化钼(MoS2),成功制出目前世界最小晶体管,其栅极长度仅有1纳米,这一仅是人类发丝直径五万分之一的尺度,远低于硅基晶体管栅极长度最小5纳米的理论极值。   制出更小的晶体管,是半导体行业一直努力的方向,栅极长度则被认为

2014年世界信息技术科技发展回顾

  美 国  研制出接近人脑的计算体系,“沃森”成为辩论高手,首台商用量子计算机问世,制造出运行最快的有机薄膜晶体管等。  何屹(本报驻美国记者)美国政府机构宣布计划把互联网域名系统等的管理权移交给“全球利益攸关体”,放弃部分互联网管理权。  美国外国情报监控法庭继续延长国安局大规模电话监听项目的授

美研制出新型“4维”晶体管

  据物理学家组织网12月6日(北京时间)报道,美国普渡大学和哈佛大学的研究人员推出了一项极为应景的新发明:一种外形如同一颗圣诞树一样的新型晶体管,其重要组件“门”(栅极)的长度缩减到了突破性的20纳米。这个被称为“4维”晶体管的新事物预告了引领半导体工业和未来计算机领域发展的潮流。该研究成果将于1

二碲化钼(Molybdenum Ditelluride):比二维硅更好

  一支由韩国和日本组成的研究团队开发出了一种新的半导体材料,他们声称这种材料可以替代硅而应用于未来的电子产品中。8月7日的《科学》期刊上报道了这种新的晶体管,其管道内包含一种叫二碲化钼(MoTe2)的二维材料。  尽管硅十分重要,但所有科学家都在寻找硅的替代品,因为它有两个缺点:当硅涂层变到只剩一

7个原子大小的电子开关问世

  澳大利亚科学家本周展示了一款7个原子大小的电子开关。研究人员表示,这种电子开关将大大缩小微型芯片的尺寸并让计算速度呈“指数级”变化,它的出现也意味着人们朝制造出量子计算机的目标又前进了一步。   新南威尔士大学量子计算技术中心和美国美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员使用扫描探

新材料将令芯片更小 硅时代进入倒计时

  硅基晶体管无法一直缩小下去,芯片公司已经考虑用其它材料取代硅,其中的热门替代材料包括锗和半导体化合物III-V。   加州伯克利大学教授胡正明确信硅的日子屈指可数,下一代或下下一代人将不会再使用硅,将会有更好的材料去取代硅。硅基晶体管无法一直缩小下去,芯片公司已经考虑用其它材料取代硅,其中的热

从分子电子学的沉浮看创新

  最近,创新和创业的话题很热。IEEE Spectrum 2015/10发表“The Booms and Busts of Molecular Electronics”的文章,正好说明创新的重要和艰难,不但搞电子的网友会有兴趣,对其他有志创新的朋友也会有启发。   40年前,纽约大学的研究生Ari

美国科学家在碳纳米管晶体管制造技术上获得一项突破

  美国威斯康星大学麦迪逊分校的科学家日前在碳纳米管晶体管制造技术上获得了一项突破。由其开发出的新型高性能碳纳米管晶体管成功突破了纯度和阵列控制两大难题,在开关速度上获得了比普通硅晶体管快1000倍,比此前最快的碳纳米管晶体管快100倍的成绩。碳纳米管晶体管向正式商用迈出了关键一步。相关论文发表在《

石墨烯后又一轮超级材料创新高潮袭来

         多个类型的平面材料堆砌在一起,可能展现每个的最佳性能。图片来源:H. Terrones et al  物理学家习惯使用他们所能想到的最好的词语来形容石墨烯。这丝薄的单原子厚度的碳是灵活、透明的,比钢强、比铜导电好,虽然非常

一篇文章说清半导体制程发展史(三)

第三个问题,技术节点的缩小过程中,晶体管的设计是怎样发展的。首先要搞清楚,晶体管设计的思路是什么。主要的无非两点:第一提升开关响应度,第二降低漏电流。为了讲清楚这个问题,最好的方法是看图。晶体管物理的图,基本上搞清楚一张就足够了,就是漏电流-栅电压的关系图,比如下面这种:横轴代表栅电压,纵轴

物理所制备基于二维层状氧化钼的全固态神经突触晶体管

  人类的大脑可以认为是一种高效的信息存储与计算系统,具有非常低的功耗(~ 20 W)。这主要源于人脑对信息处理的独特方式。人脑中存在大量的神经元,其相互连接构成复杂的神经元网络。每两个神经元的连接点称为突触,信息通过突触连接强度(即突触权重)的变化进行存储与计算。突触可塑性即是通过特定模式的突触活

微电子所太赫兹晶体管研究取得新进展

InP基太赫兹晶体管的(a)直流与(b)高频特性   太赫兹波(T-ray,0.1–10 THz)在公共安全、无损检测、射电天文、环境监测、宽带通信、空间探测、生物医学等方面具有重要的应用前景,高性能太赫核心器件的研制是太赫兹技术在实用化进程中的关键环节。近日,中国科学院微电子研究所

III-V族纳米线材料为新一代芯片赋予光学特性

  IBM苏黎世研究实验室(IBM Research of Zurich)开发出一种尺寸极其微小的纳米线,具有一般标准材料所没有的光学特性,从而为开发出基于半导体纳米线的“新一代晶体管”电路研究而铺路。    该研究实验室与挪威科技大学(Norwegian University of Science

硅上的多通道三栅极III-氮化物高电子迁移率晶体管

目前瑞士和中国的研究人员共同制造出具有五个III族氮化物半导体沟道能级的三栅极金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管,从而提高了静电控制和驱动电流。瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)和中国的Enkris半导体公司所制造的材料结构由5个平行层组成,包括10nm氮化铝镓(AlGaN)阻挡层,1nm A

硅纳米线将绘电子器件新版图

  虽然我国目前已经初步实现了硅纳米晶体管、传感器等纳米器件的部分功能,但是离纳米器件的大规模集成还有相当大的距离。   美国斯坦福大学研究人员已经研发出用硅纳米线制成的“纸电池”。   当全世界的科学家一窝蜂地关注碳纳米管时,殊不知,另一种一维纳米材料硅纳米线同样能给人带来意想不到的惊喜。

MOS器件的发展与面临的挑战(二)

1.8HKMG技术当MOS器件的特征尺寸不断缩小45nm及以下时,为了改善短沟道效应,沟道的掺杂浓度不断提高,为了调节阈值电压Vt,栅氧化层的厚度也不断减小到1nm。1nm厚度的SiON栅介质层已不再是理想的绝缘体,栅极与衬底之间将会出现明显的量子隧穿效应,衬底的电子以量子的形式穿过栅介质层进入栅,

美实验室研发全球最小晶体管“突破物理极限”

  现代生活已经离不开电子芯片,而芯片上的晶体管体积越小,处理器的性能提升得越多。美国劳伦斯伯克利国家实验室教授阿里·加维领导的一个研究小组近日利用新型材料研制出全球最小晶体管,其晶体管制程仅有1纳米,被媒体惊叹为“突破物理极限”。  据印度NDTV新闻网8日报道,按照传统的芯片制造工艺,7纳米堪称

我国率先制备出5纳米栅长碳纳米管

  美国《科学》杂志21日刊登了北京大学信息科学技术学院彭练矛和张志勇课题组在碳纳米管电子学领域取得的世界级突破:首次制备出5纳米栅长的高性能碳纳米晶体管,并证明其性能超越同等尺寸的硅基CMOS(互补金属—氧化物—半导体)场效应晶体管,将晶体管性能推至理论极限。  因主流硅基CMOS技术面临尺寸缩减

美研制出最快有机薄膜晶体管 为透明电子设备铺路

  这个邮票大小的玻璃上的透明晶体管,运行速度已经能够媲美某些硅晶体管。   据物理学家组织网1月9日(北京时间)报道,美国内布拉斯加林肯大学和斯坦福大学的科学家,制造出了目前世界上运行最快的有机薄膜晶体管,证明了该技术在制造高清显示设备以及透明电子设备上的巨大潜力。相关论文发表在1月8日出版的《