研发报告详细内容

美国科学家制造出碳纳米管16位处理器 会说“你好 世界”

      材料来源:快科技

晶体管是电子计算行业的基础,目前我们使用的多是硅基晶体管,但是随着摩尔定律逐渐失效,硅基半导体在10nm以下正面临各种困难。在新一代晶体管技术中,碳纳米管被视为理想的材料,日前美国麻省理工的科学家用14000个晶体管成功制作了16位处理器,并运行了一段程序。

根据百度百科介绍,碳纳米管,又名巴基管,是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口)的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离,约0.34nm,直径一般为2~20 nm。并且根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。其中螺旋型的碳纳米管具有手性,而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。

碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。

碳纳米管具备优秀的性能的,但是真正利用起来并不容易,特别是用于制备碳纳米管晶体管(CNFET),极小的碳纳米管掺杂处理并不容易。英国《自然》杂志报道,麻省理工学者马克斯舒拉克联合ADI公司的研究人员找到了一种方法,设计出了复杂的工艺将碳纳米管按照需要转化成P型或者N型半导体。

基于这种技术,这个团队用14000个晶体管制造出了一个16位处理器RV16Xnano,指令集是RISC-V的,可以处理32位程序,但是存储器字节限制为16位。虽然听上去依然不够强大,但是与2013年初的碳纳米管处理器只有数百个碳纳米管相比已经是很大的进步了。

这个处理器还运行了一段程序,打出了“Hello, World! I am RV16XNano, made from CNTs”(你好,世界,我是RV16XNano,由碳纳米管晶体管制成)。

美国科学家制造出碳纳米管16位处理器 会说“你好 世界”

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