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发信人: celly (Nothing ever change), 信区: Hardware
标 题: IBM芯片技术获得重大突破 彻底颠覆摩尔定律？
发信站: 荔园晨风BBS站 (Sun May 4 20:00:40 2003), 站内信件
导读：《商业周刊》网站5月2日在“新闻分析”专题中撰文指出，蓝色巨人
IBM日前向外界展示了自己的碳纳米管(carbon nanotube)技术，此举意味着人类在
芯片制造技术上又取得了重大突破。也许过不了多久，这种最新的技术就能推向商
用市场，它将使人们谈论的“摩尔定律期限”的看法得到完全的改变。
芯片制造业日前又迎来了一个期盼已久的好消息。在过去的几十年中，芯片技
术工程
师们一直在努力寻找一种能使普通硅片发光的技术途径。如果找到了这样的途径，
那么硅片就不仅仅能用来制造计算机芯片，而且它还能够用于微激光器
(microlasers)和发光二极管(LED)等光纤设备的制造。目前微激光器和和发光二极
管的应用材料主要还是采用价格昂贵的砷化镓。如果使硅片能够同时承担计算机芯
片和光纤设备的两项功能，无疑将使芯片制造技术得到极大的简化，制造成本也将
大为减低。
拿电信业光纤网络使用的交换机设备为例，目前这种交换机中同时要使用硅芯
片和鎵芯片。二者的分工也很明确：鎵芯片负责发送和接收承载了数据的光脉冲；
而硅芯片则负责将这些数据流进行处理分派，指定它们的最后目的地。如果能有一
种材料能同时承载上述两种功能，那么这种材料给芯片制造业所带来的技术革新是
不言而喻的。IBM经过多年的探索，目前就已经找到了能符合上述功能的新材料。
但它并不是传统的硅片。在IBM今年5月2日召开的技术发布会上，该公司展示了这
种新材料，即碳纳米管。碳纳米管的体积很小，它比人的头发要薄10万倍。
很长一段时间以来，业界一直认为碳纳米管最有可能成为硅材料的未来继承者
，并认为碳纳米管最有可能在2015年左右正式投入商用市场。这种新材料的最大优
势就是它既可以承担导线(即代替目前排布在芯片上的铜或铝电路线)的功能，也可
以承担半导体(即晶体管的开关)的功能。同时它还具备能够“关闭环路”的光学功
能。IBM纳米管研究部门主管费登-艾文里斯(Phaedon Avouris)兴致勃勃地表示，
纳米管的功能真是太全面了。
IBM在技术发布会上展示了一件红色纳米型LED。研究者从1.4纳米宽的纳米管
的一端发射了一股电子束，并同时从正极空位发射另一股电子束。当两股电子束在
管中相遇之后就相互碰撞而产生出红外线光束。而这种光束的波长正好与目前光纤
网络所使用的光脉冲相一致。艾文里斯表示，如果使用体积较大或较小的纳米管，
就可以产生其他颜色的光束。
艾文里斯表示，通过正反两极发送电子束使它们发生碰撞而产生光束的方法并
不是什么新发明，问题是以前的方法所产生的光束质量很差，光束显得非常黯淡，
且断断续续，因而很难对这些光束加以应用。
而要使电子碰撞所产生的光束在质量上得到全新的提高，唯一的办法就是让相
遇的两股电子束中的粒子不间歇地发生碰撞。以前的管道因为直径太大而无法实现
这一功能，但纳米管的出现就使这一难题迎刃而解。因为纳米管的体积很小，互相
碰撞的粒子很难发生擦肩而过的现象。
另外一个新发明就是IBM在2001年所研制的新型晶体管。传统的硅晶体管只能
单独处理电子束或正极空位，二者不可兼得。但IBM的新型硅晶体管就能做到同时
处理两种电子束。这就是所谓的双极晶体管技术。这样就使得纳米管LED与目前的
硅电路线有机地组合到一起成为了可能。
IBM的这种新技术很有可能使纳米管在2015年之前就用于商用芯片制造领域。
业界人士普遍认为，关于芯片制造技术的摩尔定律将在2015年彻底失效，但IBM纳
米管技术的出现或许能彻底改变人们的看法。(原文作者：Otis Port。编译：明月
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